王晓明 江蕙 张洪杰
摘要:随着国民经济发展对铁矿资源需求的不断加大,铁矿资源消耗量逐年增加,探明的富铁矿和贫铁矿资源已难以满足市场的需求,勘查和开发超贫磁铁矿资源来弥补铁矿资源的不足已是大势所趋。但是超贫磁铁矿的勘查、开发又是一个新生事物,一方面需要探索研究,另一方面需要加以规范,做到既合理利用超贫磁铁矿资源,又不对环境造成大的负面影响。为了适应市场经济和管理工作的需要,河北省国土资源厅起草编制了《超贫磁铁矿勘查技术规程(暂行)》。该“规程”通过了项目评审委员会组织的评审。
国家目前还没有制定有关超贫磁铁矿的规范,本“规程”以现行铁矿勘查规范为前提,是现行铁矿勘查规范的扩展和补充。
关键词:河北省国土资源厅 超贫磁铁矿勘查技术规程
1 超贫磁铁矿的基本概念
1.1超贫磁铁矿的定义
本规程对超贫磁铁矿定义为:达不到现行勘查规范边界品位要求,在当前经济技术条件下可以进行开发利用的含铁岩石的统称。
1.2超贫磁铁矿的界定
依据我国现行铁矿规范,需选矿石分为两个亚类:一类是矿石品位TFe>50%,因矿石含多种有用组分和有害杂质,需要分离以后方可工业利用的一般富矿;另一类是矿石品位TFe为50%-20%,需通过选矿工艺使其人为富集成为富矿后予以利用的贫矿。超贫磁铁矿则属于矿石品位TFe<20%,需通过选矿工艺使其人为富集成为富矿后予以利用的贫矿,它属于需选矿石亚类中的一种。
1.3超贫磁铁矿的主要成因类型
1.3.1超基性岩型超贫磁铁矿
该类型矿床分布与海西期呈东西向展布的超基性岩带关系密切。一般多赋存于岩体的边缘相,如角闪岩、辉石角闪岩中。该类型超贫磁铁矿具有规模大、品位相对稳定的特点。如固阳县文圪气铁矿。
1.3.2基性岩型超贫磁铁矿
该类型矿床的产出及分布特点与超基性岩型相似,其矿石的矿物组合和矿石的岩石化学成分属于基性岩类。如凉城县M80磁异常铁矿。
1.3.3沉积变质岩型
该类型矿床泛指赋存在太古界桑干群、阜平群和赞皇群或元古界甘淘河群下部变质岩系地层中,呈似层状、扁豆体状、透镜体状展布的含磁铁矿片麻岩或含磁铁矿变粒岩夹层,其厚度及品位达到超贫磁铁矿标准的部分。如乌拉特前旗万岭沟北铁矿、石拐区凤凰山铁矿。
2 超贫磁铁矿勘查控制程度
2.1勘查类型确定的原则
(1)超贫磁铁矿除品位低以外,其他方面与传统意义上的铁矿大同小异,勘查类型参照现行铁矿规范的有关内容确定。
(2)根据矿床的实际情况确定矿床的勘查类型。当矿体形态、有用组分变化不均衡时应以增大矿床勘查难度的主导因素作为确定的主要依据。
2.2勘查类型的划分
依据超贫磁铁矿矿床矿体规模、矿体形态复杂程度、构造复杂程度和矿石中铁元素分布的均匀程度,按照简单、中等、复杂三个等级划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个勘探类型。其中第Ⅰ勘探类型为简单型,矿床规模一般为大型,矿体形态和构造变化简单,矿石中铁元素分布均匀;第Ⅱ勘探类型为中等型,矿床规模一般为中型,矿体形态和构造变化中等,矿石中铁元素分布较均匀;第Ⅲ勘探类型为复杂型,矿床规模一般为小型,矿体形态和构造变化复杂,矿石中铁元素分布不均匀。
由于地质因素变化的复杂性,允许其间有过度类型存在。
2.3勘查手段和勘查工程间距的确定
2.3.1勘查手段的选择
根据超贫磁铁矿赋存条件、开采技术条件和在当前经济技术条件下采用露天开采方式开采浅部矿体的经济技术特征,选择确定以地表勘查工程为主、以钻探工程为辅的勘查手段。
2.3.2勘查工程间距的选择
按照勘探类型、勘查阶段选取相应的勘查工程间距。应以最小投入获取最大的经济效益为原则。普查阶段的勘查工程间距为矿床勘查的基本工程间距。详查阶段的地表勘查工程间距原则上比普查阶段加密一倍,并增加对钻探工程间距的要求。预查阶段因其勘查工程数量稀少,其工程间距不做具体要求。
(1)探槽工程间距
Ⅰ类型:探槽不少于5条,间距一般为400m-200m,复杂地段加密到200m。
Ⅱ类型:探槽不少于3条,间距一般为200m-100m,复杂地段加密到100m。
Ⅲ类型:探槽不少于3条,间距一般为100m,复杂地段加密到50m。
(2)地表磁法测量间距比例尺1:2000-1:5000,第Ⅰ勘探类型的大型矿床可采用1:5000的间距;第Ⅲ勘探类型的矿床采用1:2000的间距;第Ⅱ勘探类型的矿床和第Ⅰ勘探类型的非大型矿床采用线距为50m、点距为20m的测量网度。为合理圈定矿体边界,工作之前应科学合理确定区内正常的正常场和异常场的背景值。
(3)钻探工程间距
详查阶段应布置钻探工程,其沿走向间距:大、中型矿床以探槽工程间距放疏1倍为原则,一般只要求布置在首采地段,并且应至少集中1条勘探线上布置2个钻孔;小型矿床至少布置1个钻孔,以了解矿体的产状、矿床风化带深度及其矿石质量变化情况。
3 超贫磁铁矿资源储量分类及类型的确定
按照《铁、锰、铬矿地质勘查规范》DZT0200-2002分类和类别划分标准,超贫磁铁矿划分为三类四型。
3.1控制的经济基础储量
已经开发利用的或与相邻矿石类型相同的超贫磁铁矿生产矿山进行了类比证明是经济的,该类超贫磁铁矿床达到详查程度的地段由地表至矿区侵蚀基准面的矿段可求经济的基础储量(122b)。
3.2内蕴经济资源量
3.2.1控制的内蕴经济资源量
第Ⅰ勘探类型探槽工程控制范围以内的部分下推100m,第Ⅱ勘探类型下推100-50m、第Ⅲ勘探类型下推50m,但均不得超过矿区侵蚀基准面,达到详查控制程度的块段可求控制的内蕴经济资源量(332)。另为(122b)资源储量外推部分也可求控制的内蕴经济资源量(332)。
3.2.2推断的内蕴经济资源量
只有探槽工程控制的沿走向外推一般为工程间距的1/2,沿倾向推深:第Ⅰ勘探类型为100m,第Ⅱ勘探类型下推100m-50m,第Ⅲ勘探类型下推50m,但均不得超过矿区侵蚀基准面,可求内蕴经济的资源量(333)。另为(332)资源储量外推部分也可求内蕴经济的资源量(333)。
3.3预测的资源量
预查阶段提交的资源储量为预测的资源量(334)。
3.4内蒙古自治区国土资源厅对资源储量分类及类型确定的几点特别要求
(1)原则上杜绝只有探槽工程控制的矿体,深部应有探矿工程控制;
(2)经可行性研究论证后,最低开采标高以上达到详查程度的矿段可求经济的基础储量(122b),最低开采标高以下达到详查程度的矿段只求控制的内蕴经济资源量(332);
(3)只有地表探槽工程控制的矿体提交的资源储量为预测的资源量(334)?。
4 超贫磁铁矿矿床工业指标
工业指标是评价矿床工业价值、圈定矿体、资源储量估算的重要依据。依据我国当前的矿业政策,在考虑合理利用和保护环境的前提下,参照技术上可行、经济上合理等方面的因素制定。
4.1矿石质量标准
在当前技术条件下,超贫磁铁矿的可选铁为磁铁矿,确定以磁铁矿的含量作为衡量矿、岩石的主要因素。
(1)边界品位
边界品位是圈定超贫磁铁矿矿体单个样品的铁组分含量的最低标准,也是区分矿、岩石的分界品位,要求mFe≥6%。
(2)最低工业品位
最低工业品位又称最低可采品位,是衡量矿体最低工业要求的品位,要求mFe≥8%。
4.2矿床开采技术指标
根据超贫磁铁矿的矿石的经济价值、开采技术条件和目前露天开采的技术装备水平,确定以下指标:
(1)可采厚度≥4m;
(2)夹石剔除厚度≥4m;
(3)露天平均剥采比≤0.5:1;
(4)采场最终边坡角≤60°;
(5)最低开采标高:一般为当地最低侵蚀基准面,地形低缓的矿区凹陷深度一般不超过50m。
5 超贫磁铁矿在地质勘查工作和实际开采时的几点建议
5.1我区超贫磁铁矿地质勘查工作执行标准规范
从严格意义上讲我区的超贫磁铁矿和河北省的超贫磁铁矿不完全相同(固阳县文圪气铁矿除外),我区的超贫磁铁矿规模小,绝大部分不是超基性到基性岩体,而是沉积变质型并且磁性铁(mFe)含量低于现行规范需选铁矿石磁铁矿石一般工业指标要求,在当前的经济技术条件下可以进行开发利用的含铁岩石。为此内蒙古自治区国土资源厅对我区的超贫磁铁矿的地质勘查工作要求参照河北省国土资源厅编制的《超贫磁铁矿勘查技术规程(暂行)》,原则上应按照《铁、锰、铬矿地质勘查规范》DZT0200-2002等标准规范执行。
5.2我区超贫磁铁矿建议工业指标
我区超贫磁铁矿工业指标基本参照河北省国土资源厅编制的《超贫磁铁矿勘查技术规程(暂行)》,但工业指标必须由有地质实验测试甲级地质勘查资质的单位进行选矿试验,由具有相应矿山设计甲级资质单位进行论证,经矿业权人认可并承诺后,方可供矿产资源评价工作中使用。
5.3我区超贫磁铁矿建议开采技术条件
我区超贫磁铁矿开采条件,最小可采厚度2m-4m,夹石剔除厚度2m-4m,其它开采技术条件与河北省国土资源厅编制的《超贫磁铁矿勘查技术规程(暂行)》的开采技术条件相同。
5.4超贫磁铁矿实际勘查工作注意事项
超贫磁铁矿由于矿石品位低,矿体和围岩属于渐变关系,必须以化验结果区分和圈定矿体,这就要求在探槽、钻孔等探矿工程取样时,在编录的矿体顶底板围岩中多取2-3个样,防止漏矿,以免造成不必要的麻烦。
5.5超贫磁铁矿实际开采过程中注意事项
超贫磁铁矿选矿尾矿排放量大,必须对可能引发的矿山环境地质灾害做出评价;作为矿山建设依据的勘查报告,必须根据矿区情况提出尾矿处理的方案建议;根据矿床的开采技术条件、工程地质条件和环境地质条件,提出在开采利用后可能造成的山体滑坡、泥石流等地质灾害防治及矿山土地复垦、植树造林措施等建议。
5.6超贫磁铁矿的经济效益
超贫磁铁矿的经济效益随市场变化影响较大,矿业权人应适时把握市场行情,避免投资风险。