合浦高岭土资源概况及开采对策_吴兆庆
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矿床地处北部湾海岸带,处于亚热带气候条件 下,温暖潮湿,雨量充沛。平均气温 22.35℃;无霜冻 期;年均降雨量为 1755mm/ 年 ,最大为 2849.7mm/ 年,年平均雨天数 142 天。矿区内水源地有“湖海
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第30卷增刊
非金属矿
2007年9月
运河”在矿区东南侧经过,流量为 3.64~44.79m3/s, 正常流量为 10~20m3/s。上游有水量丰富的浦北县
卸汽车外运。当夹层较薄不适于液压反铲作业时,
推土机将剥离物集堆,再由液压反铲装载。清除工
作面沉淀的粗砂,也可采用此法。 4.2 开采和运输方式比较和确定 矿床适于露天
凹陷开采。根据砂质高岭土矿具有质软、遇水易坍
塌的特点,可有旱采旱运和水采水运二个方案。
4.2.1 旱采旱运方案:砂质高岭土的开采和第四系
关键词 合浦 砂质高岭土 水采 方案
广西合浦高岭土矿床,主要位于合浦县城东清 水江 ~ 常乐那车垌一带,距县城 15~25km,探明储量 达 5.8 亿 t。目前,合浦陶瓷级高岭土年产量已达 30 万 t,但随着各矿区的开发及扩建,年产量将达 230 万 t,成为我国最大的陶瓷级高岭土生产基地。 1 资源概况
浆管,用水枪高压水冲击砂质高岭土矿体底部 ,矿
体在高压水的冲击下塌落、崩解形成浆状,经运矿沟
流入集矿池,用砂泵泵至粗选站除砂。集矿池和运
矿沟内沉淀的粗砂定期用液压反铲清理。
4.2.3 采运方案的比较与确定:两采运方案主要特
点比较,见表 2。由上可见,采运方案的优缺点。 表2 采运方案主要特点比较表
比较项目
小江水库,同时矿区附近有合浦县清水江水库。
综上条件分析,合浦高岭土矿以采用露天水力
机械开采较为合理。无论是矿石类型、地质构造和
气候等条件,都与广东茂名盆地的高岭土矿极为相
似。采用水力开采高岭土矿,在茂名地区高岭土采
选企业经过 20 年的实践,是非常成熟的采矿方法。 4 开采方案的确定
4.1 剥离 采用液压反铲直接挖掘剥离物,装入自
北风塘矿段 勘探
4651.72 3381.46
十字路 庞屋矿段
详查
7502.48 2478.60
矿区பைடு நூலகம்
许屋矿段
详查
14597.91 5383.63
小计
26752.57 9695.19
清水江 矿区
温屋矿段 清水江
小计
勘探 详查、普查
1033.39 14018.36 15051.75
373.46 5398.10 5771.56
当矿层厚度较薄时,采用推土机辅助开采。即 推土机将工作面的矿石推运至矿浆池附近堆积,再 用水枪将矿石冲入矿浆池。 5 结语
1. 合浦高岭土矿床为特大型优质高岭土矿床, 矿床内各矿区实质连为一体,矿区内水文地质和工 程地质简单,适于露采。
2. 水力机械开采为合浦高岭土矿较为合理的开 采方法,具有投资小、效率高、成本低的特点。茂名 高岭土矿与合浦的情况相似,借鉴茂名经验,合浦高 岭土矿在生产实践中可进一步完善工艺过程,提高 其技术经济指标,使水力机械开采法日臻完善。
覆盖层的剥离,均采用液压挖掘机直接挖掘,自卸汽
车运输。可按矿石的不同品级分采、分装,运往选矿
厂。兖矿北海高岭土有限公司就采取此方案。
4.2.2 水采水运方案:如前所述,合浦地区气候温
暖,矿石具有松软、遇水成浆状的特点,具备水采水
运的条件,但覆盖层剥离与旱采旱运方案相同。首
先剥离覆盖表土,再开挖集矿池,安装砂泵、铺设输
茂名砂质高岭土矿与合浦的条件相似,各矿山 都水力机械开采。借助茂名经验,考虑用液压挖掘 机、推土机辅助开采方式,能保证矿石有效分级。故 水采水运方案,比较适合合浦高岭土矿的开采。 4.3 采矿方法
采 准 工 作:在 初 采 处 用 液 压 反 铲 开 挖 双 壁 堑 沟,形成废石运输通道;同时开挖基坑,基坑长 × 宽 =25×20(m),其深取决于矿层厚度,一般不大于 15m; 基坑内设置矿浆池,布置砂泵,铺设供水、输浆管,并 安装水枪。
矿层平缓,岩性简单,采坑岩层为二元结构,上 部为泥质砂砾层的北海组(Q10b)孔隙含水岩组,下 部为花岗岩风化砂土 - 砂质高岭土矿层,含水量少, 矿区水文地质及工程地质条件简单。
矿体埋藏浅,矿体覆盖层厚 2~15.30m,总剥采 比为 0.71。矿体属特大型优质高岭土矿床,矿体厚 度 2~41.17m。矿石以砂 - 泥质结构为主,显微鳞片 变晶结构为次。高压水冲击下易崩解、塌落和成浆, 并可用水力输送。
水采水运方案:①可充分利用矿石松软、遇水 易崩解流动的特点,投资小,耗能低;②可实现采、选 流水作业,无原矿堆场,选矿厂无捣浆工序;③不受 雨季影响,实现全天候开采;④粗选厂设在坑口,精 选厂无尾矿。缺点是分采、分运困难,难以实现矿石 质量分级;夹石剔除困难,矿石贫化率高;开采工作 面相对固定,原矿品种单一。
旱采旱运方案
水采水运方案
采运设备投资
大
小
开采成本
高
低
矿石贫化率
低
高
矿石品级分级
易
难
全年工作时间
短
长
耗水量
几乎无
大
耗电量
小
大
旱采旱运方案:①各品级矿石可实现分采、分
装、分运;②开采工作面布置灵活,可根据市场需要
开采不同级别质量的矿石;③易实现大规模开采;
④能保证矿石质量,降低矿石贫化率。缺点是采矿
运输设备投资大、耗能高;受雨季影响,全年作业时 间短,原矿库占地面积大;不能实现采选流水作业。
广西第三地质队自 1987 年以来,在合浦县十字 路清水江那车垌一带,先后发现和勘查了多处大型 ~ 特大型砂质高岭土矿床。目前,该区已成为我国 已探明的砂质高岭土矿床资源最大的一处(表 1)。
表1 合浦县砂质高岭土资源概况一览
矿区 ( 段 )
地质 工作程度
资源量 / 万 t
矿石
高岭土
合计
58286.32 15466.75
冲采工艺:根据矿石的物理特性,宜采用逆向冲 采法,即将水枪置工作台阶的底盘、距工作面 7m 处, 其射流几乎垂直作用于工作面。首先,在台阶底部 以水枪射流掏槽,使工作面矿石因下部失去支撑而 塌落碎散;然后,再以水枪冲矿,生成的矿浆经运矿 沟流入矿浆池,并借助砂泵和管道输送到初选厂。 随着工作面向前推进,延伸供水管和搬移水枪,并清 理底盘残矿,清除工作面沉淀的粗砂。
第30卷增刊 2007年9月
非金属矿
Non-Metallic Mines
Vol.30 Sp. Issue Sep, 2007
合浦高岭土资源概况及开采对策
吴兆庆
(茂名市兆润矿产有限公司,茂名 525026)
摘 要 合浦高岭土矿为钾长石花岗岩风化残积而成,属特大型优质高岭土矿床。适于水力机械开采,此方案投资小、效率高、成本低。 本文阐述了合浦高岭土矿床资源概况,开采方法的比较确定。
主要参考文献
1 采矿手册 [ 矿床开采篇(上)][M]. 北京:建工出版社,1987 2 茂名上垌高岭土矿水采设计 [J]. 非金属矿,1997(6) 3 合浦高岭土矿床地质勘查报告 [Z]. 南宁:广西第三地质队,1987
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出露地层:第四系(Q)中更新统北海组(QPb)、
全新统冲积层(Qh)和下志留统灵山群(Sln)。
矿带赋存的花岗岩为加里东晚期侵入的那车垌
花岗岩体的西南端部分,岩体多被第四系覆盖,蚀变 作用发育,主要有硅化、绢云母化、云英岩化。
矿床的成矿母岩那车垌钾长石花岗岩经风化 作用而残积,形成其目前的形态并与地貌关系密切。 花岗岩强风化带是矿体的主要赋存部位。花岗岩强 风化带,由石英、高岭土和白云母、绢云母等组成, 原岩结构构造很少保留,为 I 级品矿石的赋存部位。 弱风化带一般位于强风带下部,下部与花岗岩呈渐 变过渡关系,基本上保留了花岗岩原岩结构构造特 征,为Ⅱ、Ⅲ级品矿石的赋存部位。一般强风化带愈 发育,矿体厚度愈大,矿石中 Al2O3 含量相对较高。 弱风化带矿石中,Al2O3 含量较强风化带的低。
耀康矿区
普查
11482.50
那车垌 新屋面矿段 详查中
5000
矿区 那车垌矿段 预查
约32,000
2 地质概况
合浦高岭土矿床,处于广西南华准地台云开台
隆与钦州残余地槽和北部湾拗陷三个二级构造单元
的复合部位,属云开台隆的西南端部分,位于博白 -
岑溪深断裂南西段。次级构造主要有那车垌花岗糜
棱岩韧性变形带和十字路 - 红花根逆断层等。
矿带中基本上是仅发育一层砂质高岭土,呈 NE (北东)-SW(南西)向展布,长约 15km,平面展宽 580~2470m。其中十字路矿区长约 7.2km、清水江矿
区长 6.96km,属大型矿床。高岭土矿层平面上呈被 覆状、席带状盖于花岗岩之上;剖面上呈似层状,透 镜状,近水平产出。矿体顶板呈缓坡状,底板呈陡坡 状、缓坡状起伏变化,形态变化较稳定。 3 开采条件分析
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第30卷增刊
非金属矿
2007年9月
运河”在矿区东南侧经过,流量为 3.64~44.79m3/s, 正常流量为 10~20m3/s。上游有水量丰富的浦北县
卸汽车外运。当夹层较薄不适于液压反铲作业时,
推土机将剥离物集堆,再由液压反铲装载。清除工
作面沉淀的粗砂,也可采用此法。 4.2 开采和运输方式比较和确定 矿床适于露天
凹陷开采。根据砂质高岭土矿具有质软、遇水易坍
塌的特点,可有旱采旱运和水采水运二个方案。
4.2.1 旱采旱运方案:砂质高岭土的开采和第四系
关键词 合浦 砂质高岭土 水采 方案
广西合浦高岭土矿床,主要位于合浦县城东清 水江 ~ 常乐那车垌一带,距县城 15~25km,探明储量 达 5.8 亿 t。目前,合浦陶瓷级高岭土年产量已达 30 万 t,但随着各矿区的开发及扩建,年产量将达 230 万 t,成为我国最大的陶瓷级高岭土生产基地。 1 资源概况
浆管,用水枪高压水冲击砂质高岭土矿体底部 ,矿
体在高压水的冲击下塌落、崩解形成浆状,经运矿沟
流入集矿池,用砂泵泵至粗选站除砂。集矿池和运
矿沟内沉淀的粗砂定期用液压反铲清理。
4.2.3 采运方案的比较与确定:两采运方案主要特
点比较,见表 2。由上可见,采运方案的优缺点。 表2 采运方案主要特点比较表
比较项目
小江水库,同时矿区附近有合浦县清水江水库。
综上条件分析,合浦高岭土矿以采用露天水力
机械开采较为合理。无论是矿石类型、地质构造和
气候等条件,都与广东茂名盆地的高岭土矿极为相
似。采用水力开采高岭土矿,在茂名地区高岭土采
选企业经过 20 年的实践,是非常成熟的采矿方法。 4 开采方案的确定
4.1 剥离 采用液压反铲直接挖掘剥离物,装入自
北风塘矿段 勘探
4651.72 3381.46
十字路 庞屋矿段
详查
7502.48 2478.60
矿区பைடு நூலகம்
许屋矿段
详查
14597.91 5383.63
小计
26752.57 9695.19
清水江 矿区
温屋矿段 清水江
小计
勘探 详查、普查
1033.39 14018.36 15051.75
373.46 5398.10 5771.56
当矿层厚度较薄时,采用推土机辅助开采。即 推土机将工作面的矿石推运至矿浆池附近堆积,再 用水枪将矿石冲入矿浆池。 5 结语
1. 合浦高岭土矿床为特大型优质高岭土矿床, 矿床内各矿区实质连为一体,矿区内水文地质和工 程地质简单,适于露采。
2. 水力机械开采为合浦高岭土矿较为合理的开 采方法,具有投资小、效率高、成本低的特点。茂名 高岭土矿与合浦的情况相似,借鉴茂名经验,合浦高 岭土矿在生产实践中可进一步完善工艺过程,提高 其技术经济指标,使水力机械开采法日臻完善。
覆盖层的剥离,均采用液压挖掘机直接挖掘,自卸汽
车运输。可按矿石的不同品级分采、分装,运往选矿
厂。兖矿北海高岭土有限公司就采取此方案。
4.2.2 水采水运方案:如前所述,合浦地区气候温
暖,矿石具有松软、遇水成浆状的特点,具备水采水
运的条件,但覆盖层剥离与旱采旱运方案相同。首
先剥离覆盖表土,再开挖集矿池,安装砂泵、铺设输
茂名砂质高岭土矿与合浦的条件相似,各矿山 都水力机械开采。借助茂名经验,考虑用液压挖掘 机、推土机辅助开采方式,能保证矿石有效分级。故 水采水运方案,比较适合合浦高岭土矿的开采。 4.3 采矿方法
采 准 工 作:在 初 采 处 用 液 压 反 铲 开 挖 双 壁 堑 沟,形成废石运输通道;同时开挖基坑,基坑长 × 宽 =25×20(m),其深取决于矿层厚度,一般不大于 15m; 基坑内设置矿浆池,布置砂泵,铺设供水、输浆管,并 安装水枪。
矿层平缓,岩性简单,采坑岩层为二元结构,上 部为泥质砂砾层的北海组(Q10b)孔隙含水岩组,下 部为花岗岩风化砂土 - 砂质高岭土矿层,含水量少, 矿区水文地质及工程地质条件简单。
矿体埋藏浅,矿体覆盖层厚 2~15.30m,总剥采 比为 0.71。矿体属特大型优质高岭土矿床,矿体厚 度 2~41.17m。矿石以砂 - 泥质结构为主,显微鳞片 变晶结构为次。高压水冲击下易崩解、塌落和成浆, 并可用水力输送。
水采水运方案:①可充分利用矿石松软、遇水 易崩解流动的特点,投资小,耗能低;②可实现采、选 流水作业,无原矿堆场,选矿厂无捣浆工序;③不受 雨季影响,实现全天候开采;④粗选厂设在坑口,精 选厂无尾矿。缺点是分采、分运困难,难以实现矿石 质量分级;夹石剔除困难,矿石贫化率高;开采工作 面相对固定,原矿品种单一。
旱采旱运方案
水采水运方案
采运设备投资
大
小
开采成本
高
低
矿石贫化率
低
高
矿石品级分级
易
难
全年工作时间
短
长
耗水量
几乎无
大
耗电量
小
大
旱采旱运方案:①各品级矿石可实现分采、分
装、分运;②开采工作面布置灵活,可根据市场需要
开采不同级别质量的矿石;③易实现大规模开采;
④能保证矿石质量,降低矿石贫化率。缺点是采矿
运输设备投资大、耗能高;受雨季影响,全年作业时 间短,原矿库占地面积大;不能实现采选流水作业。
广西第三地质队自 1987 年以来,在合浦县十字 路清水江那车垌一带,先后发现和勘查了多处大型 ~ 特大型砂质高岭土矿床。目前,该区已成为我国 已探明的砂质高岭土矿床资源最大的一处(表 1)。
表1 合浦县砂质高岭土资源概况一览
矿区 ( 段 )
地质 工作程度
资源量 / 万 t
矿石
高岭土
合计
58286.32 15466.75
冲采工艺:根据矿石的物理特性,宜采用逆向冲 采法,即将水枪置工作台阶的底盘、距工作面 7m 处, 其射流几乎垂直作用于工作面。首先,在台阶底部 以水枪射流掏槽,使工作面矿石因下部失去支撑而 塌落碎散;然后,再以水枪冲矿,生成的矿浆经运矿 沟流入矿浆池,并借助砂泵和管道输送到初选厂。 随着工作面向前推进,延伸供水管和搬移水枪,并清 理底盘残矿,清除工作面沉淀的粗砂。
第30卷增刊 2007年9月
非金属矿
Non-Metallic Mines
Vol.30 Sp. Issue Sep, 2007
合浦高岭土资源概况及开采对策
吴兆庆
(茂名市兆润矿产有限公司,茂名 525026)
摘 要 合浦高岭土矿为钾长石花岗岩风化残积而成,属特大型优质高岭土矿床。适于水力机械开采,此方案投资小、效率高、成本低。 本文阐述了合浦高岭土矿床资源概况,开采方法的比较确定。
主要参考文献
1 采矿手册 [ 矿床开采篇(上)][M]. 北京:建工出版社,1987 2 茂名上垌高岭土矿水采设计 [J]. 非金属矿,1997(6) 3 合浦高岭土矿床地质勘查报告 [Z]. 南宁:广西第三地质队,1987
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出露地层:第四系(Q)中更新统北海组(QPb)、
全新统冲积层(Qh)和下志留统灵山群(Sln)。
矿带赋存的花岗岩为加里东晚期侵入的那车垌
花岗岩体的西南端部分,岩体多被第四系覆盖,蚀变 作用发育,主要有硅化、绢云母化、云英岩化。
矿床的成矿母岩那车垌钾长石花岗岩经风化 作用而残积,形成其目前的形态并与地貌关系密切。 花岗岩强风化带是矿体的主要赋存部位。花岗岩强 风化带,由石英、高岭土和白云母、绢云母等组成, 原岩结构构造很少保留,为 I 级品矿石的赋存部位。 弱风化带一般位于强风带下部,下部与花岗岩呈渐 变过渡关系,基本上保留了花岗岩原岩结构构造特 征,为Ⅱ、Ⅲ级品矿石的赋存部位。一般强风化带愈 发育,矿体厚度愈大,矿石中 Al2O3 含量相对较高。 弱风化带矿石中,Al2O3 含量较强风化带的低。
耀康矿区
普查
11482.50
那车垌 新屋面矿段 详查中
5000
矿区 那车垌矿段 预查
约32,000
2 地质概况
合浦高岭土矿床,处于广西南华准地台云开台
隆与钦州残余地槽和北部湾拗陷三个二级构造单元
的复合部位,属云开台隆的西南端部分,位于博白 -
岑溪深断裂南西段。次级构造主要有那车垌花岗糜
棱岩韧性变形带和十字路 - 红花根逆断层等。
矿带中基本上是仅发育一层砂质高岭土,呈 NE (北东)-SW(南西)向展布,长约 15km,平面展宽 580~2470m。其中十字路矿区长约 7.2km、清水江矿
区长 6.96km,属大型矿床。高岭土矿层平面上呈被 覆状、席带状盖于花岗岩之上;剖面上呈似层状,透 镜状,近水平产出。矿体顶板呈缓坡状,底板呈陡坡 状、缓坡状起伏变化,形态变化较稳定。 3 开采条件分析