河南淮源热能热电联产建设项目压覆矿产资源储量

李 宁， 张 杰

(河南省地质矿产勘查开发局第三地质勘查院，河南 郑州 451450)

1 矿体特征

石膏矿体赋存在老第三系核桃园组，红、灰砂泥岩段之含膏岩系上部，矿体埋深在134～338 m之间。含膏岩系主要由灰绿色含膏泥岩、膏质泥岩与棕红色泥岩、棕红色粉砂质泥岩组成，厚184～246 m。灰色岩层与红色岩层成红、灰相间韵律性沉积。已知5层石膏矿体(矿层编号自下而上分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ)产于灰色层中，分布面积约33 km2。

(1)Ⅰ矿层。Ⅰ矿层分布面积约22 km2，赋存于A含矿自然层上部，局部地段分叉呈两层。

安棚—程店地段：矿层厚一般2～3 m，在安棚及其北部地段，矿体呈两层产出。上矿层：层厚一般1.5 m，最大厚5.7 m，最小厚0.65 m，平均厚2.07 m。下矿层：分布在54～30孔一带，面积约7 km2，层厚一般1.3～2.4 m，平均厚1.83 m，平均品位50.51%。

安店地段：仅三个钻孔见此矿层，呈带状延伸，厚度较大，品位低。平均厚4.77 m，埋深在268.55～324.76 m之间，产状为走向北西、倾向南，倾角3°～4°，分布面积约1.5 km2。

(2)Ⅱ矿层。矿层赋存于B含矿自然层中部，分布不连续，面积约6 km2，矿层厚度一般1～2 m，最大厚11.29 m，最小厚1 m，平均厚2.46 m，此矿层厚度变化大、品位低，分布零星，工业利用价值不大。

(3)Ⅲ矿层。赋存于C含矿自然层中，分布面积约22 km2。矿层厚度一般2.5～6 m，最大厚11.54 m，最小厚1 m，平均厚4.72 m，矿体产状由于受两个小凹子影响，以平台孔、平面孔为中心呈“环”形展布，矿体倾角2°～3°。

(4)Ⅳ矿层。赋存于D含矿自然层中、上部，分布面积广，除个别边缘孔外，均见有此矿层，面积达27 km2。矿层厚度一般2.3～4.5 m，最大厚度7.15 m，最小厚度1.1 m，平均厚4.3 m。平均品位61.09%，品位变化在46.25%～77.77%间。矿层厚度变化比较稳定，由东南向西北有逐渐增厚的趋势。矿层底板埋深一般180～220 m，最大埋深286.65 m，最小埋深139.31 m。此矿层厚度变化小，层位稳定。

(5)Ⅴ矿层。分布在矿区东北部51、24、54、31、52孔一带，面积约6 km2。矿层厚度一般1.3～2.2 m，最大厚度2.96 m，最小厚1.1 m，平均厚1.77 m。矿体产状同其他矿层相应地段一致，倾角2°～3°。矿层埋深一般175～190 m，最大217.26 m，最小170.22 m。

2 拟压覆资源储量估算范围

压覆资源量估算以《河南省桐柏县安棚石膏矿区详细普查地质报告》(1978年12月原河南省地质局十二队二分队提交)为基础，采用垂线法确定压覆范围估算边界，用MAPGIS软件计算拟压覆范围面积，采用地质块段法在原报告资源储量估算平面图上进行压覆资源储量估算，其工业指标、主要估算参数(厚度、倾角、比重等)均沿用原报告数据不变。

根据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》的第二章第一节第14条，按建(构)筑物的重要性、用途以及受开采影响引起的不同后果，将矿区范围内的建(构)筑物保护等级分为四级。按所列矿区建(构)筑物保护等级划分标准，本拟建项目为热电联产工程，属保护Ⅱ级。

地面受护面积包括受护对象及其周围的维护带。维护带宽度根据受护对象的保护等级确定，按所列建(构)筑物各保护等级煤柱的维护带宽度，本拟建项目属Ⅱ级，围护带宽度为15 m。

2.1 岩层移动角的选取及依据

岩层移动角的选取及依据：根据安棚化工专业园区热电联产工程基础设施建设项目的位置及桐柏安棚的岩石物理力学特征，参照《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》、《岩土工程勘察规范》、《工程地质手册》(第五版)，因矿层所在地层为老第三系、新第三系及第四系，第三系岩性以油页岩、泥岩、粉砂质泥岩为主，多受强烈风化，易破碎，结构疏松，成岩性差，因此可作为松散层处理，第三系和第四系最终确定移动角为55°。

松散层移动边界的确定：根据有关规程，取S=h×ctg55°，受护边界计算值如下(表1、表2)。

表1 建设项目拟压覆第Ⅰ矿层围护带外S值表

表2 建设项目拟压覆第Ⅲ矿层围护带外S值表

松散层厚度h的确定：通过把a、b、c、d、e、f各点位置对应叠合到建设项目拟压覆安棚石膏矿第Ⅰ矿层、第Ⅲ矿层资源储量估算图上，来确定对应的第四系及第三系覆盖层厚度。

2.2 压覆范围边界的确定

这里所指的“边界”是既确保将来石膏矿开采不影响构筑物的稳固性，又能使石膏矿资源得到合理充分的利用而确定的压覆区范围的界线，即拟建热电联电工程建设项目的压覆界线。其界线确定的正确与否，将直接影响拟建项目建筑物的稳定性和石膏矿矿产资源能否充分利用。

压覆范围边界的计算过程如下：首先将安棚化工专业园区热电联产工程建设用地的征地范围坐标，准确投于1∶10000资源量估算图上，建设用地的受护范围即征地范围，根据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》附录九例2的方法，在受护带外推15 m为多边形围护带abcdef，在围护带外按宽度S(表1、表2)划出多边形ABCDEF，即安棚化工专业园区热电联产工程建设用地的松散移动边界。松散层移动边界与安棚石膏矿第Ⅰ矿层及第Ⅲ矿层储量边界线的重叠区(多边形ABCD和多边形ABCDEFGH)即为安棚化工专业园区热电联产工程建设用地拟压覆资源储量估算范围。

2.3 压覆范围面积的计算

用垂线法计算确定压覆范围边界为多边形ABCDEF，拟建项目建设用地不完全压覆矿层资源，在原报告资源储量估算平面图上用MAPGIS软件计算压覆范围面积。实际压覆第Ⅰ矿层范围为多边形AGHI，压覆面积为30 938.2 m2；实际压覆第Ⅲ矿层范围为多边形ABCDGHIJKL，压覆面积为309 656.8 m2。

3 资源储量估算参数的确定

根据河南省桐柏县安棚石膏矿区详细普查地质报告提供的第Ⅰ矿层及第Ⅲ矿层底板等高线图及储量计算平面图，本次石膏矿资源储量估算参数均采用原报告的数据，压覆面积在原报告资源储量估算平面图上用MAPGIS软件计算取得。

4 资源储量估算结果

本次压覆石膏矿层资源储量估算采用水平投影地质块段法，在资源储量估算图上进行估算。经估算，拟建工程压覆泥质石膏矿资源储量(333)最低共为220.13万吨，其中压覆第Ⅰ矿层CaSO4·2H2O 45%～65%泥质石膏储量(333)最低为8.42万吨，压覆第Ⅲ矿层CaSO4·2H2O 45%～65%泥质石膏储量(333)最低为211.71万吨。同范围内本次估算的拟压覆资源量与原报告一致，资源量没有变化。