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石材资源评价要素


2017-07-26

 
  (作者简介:林玉华先生拥有30多年的石材地质勘查、石材采矿工程和石材资源开发利用的丰富经验,担任全国石材专业标准化技术委员会技术委员,参与多项国家和行业标准及政策制定,是国内石材界知名的地质与采矿专家,曾参与运作国内两家大理石矿山企业成功在香港上市。1982年1月毕业于河北地质学院(现河北地质大学)地质系,获学士学位,教授级高级工程师,中国石材协会技术咨询部主任,中国建筑材料工业规划研究院矿山地质和采矿技术特聘咨询专家,中国石材协会矿山专业委员会专家、石材应用护理专业委员会专家;全国工商联石材业商会矿山专家。)

  石材是资源型依赖型产业,石材资源同样受到了众多投资者的青睐,除去原有石材矿山企业外,不少石材加工和石材贸易企业在巩固原有业务基础上正在逐渐拓展石材矿山开采业务,煤炭、金属、非金属矿业也把目光瞄向石材矿产开发,更有其它行业如房地产、建筑、金融、餐饮、制药、汽车制造、机电、商业、轻工等行业的企业相继加入到石材资源开发队伍中来,石材开采业已经形成投资主体多样化的格局。

  比较于其它矿业,石材矿山投资规模相对较小,建设周期短,利润高,见效快,投资风险相对低些,露天开采的矿体裸露直观,矿体变化和矿石质量表面变化便于肉眼观察,不需借助其它化验测试即可大致判断,这是石材矿山的特点。另一方面,开采出的矿产品与其它矿种又存在完整和破碎、块度大和小的区别,这是石材开采最突出特征。因此,矿石评价指标、专属的开采技术和开采设备,形成了石材开采业的特殊性。然而,石材品种花色特征和流行趋势、市场定位是否准确也给石材资源开发和矿山盈利能力带来很大不确定性,因此,对资源的准确评价和投资风险评估在石材矿山前期论证以及矿产开发全过程中尤为重要。

  石材矿山项目立项和实施都是建立在对矿山资源的综合评价基础上,矿床在地质勘查阶段、运用一定的手段获取反映矿床特征的完整资料,对矿床地质特征做出全面了解和技术经济评价,为矿山项目规划设计、建设和开采提供可靠依据,直至矿山所确立的开采方案和技术得以贯彻实施、获得预期目标。

  石材矿山评价的主要内容包括以下几个方面:

  1、石材花色品种

  确认矿床石材品种主要花色,了解石材的结构构造、化学成分特征、物力性能参数、以确定石材属性、装饰性能和用途,最终对石材品种进行正确市场定位。

  石材的市场定位或价格是矿山经济评价涉及范围比较广泛的课题,也是石材矿山盈利水平评估的基本参数。某一石材品种是否用途广泛,销量多少,终端价格会是多少,确定这些参数,一方面需要作详细的市场调查,另一方面需要丰富的经验,尤其是对市场的了解和判断,对消费心理的把握、预测市场对石材的花色种类需求趋势、产品表现形式和应用扩展等都是市场定位的关键所在。

  对石材品种低档、中档或高档属性的评价定位,石材荒料和石材产品价格预测,直接影响着石材荒料的售价和矿山效益的高低,是矿山投资评估的首要指标,定位不准就会使矿山预期效益大打折扣。

  受地质作用影响,矿床矿石质量会发生变化,需在评价阶段了解石材花色品种的分布和变化规律,为矿山设计、开采和营销提供可靠的依据。

  2、矿床规模

  矿床规模是指石材资源量的大小,国土资源部按照石材资源蕴藏量对石材矿床规模划分为大型矿山大型≥1000万m³;中型1000~200万m³,小型<200万m³。

  根据矿床规模大小,规划建设相应开采规模矿山,使得矿山资源满足矿山服务年限内开采所需的矿石量。矿山生产规模是以年开采生产石材荒料量来划分的。中华人民共和国国家标准GB50970-2014《装饰石材矿山露天开采工程设计规范》中,对石材矿山建设规模和服务年限进行了明确划分,见表1。

          表1     装饰石材矿山建设规模划分与服务年限

 注:对稀有品种矿山最小建设规模可视具体情况确定。

 根据以上划分标准,结合矿床资源储量和矿体荒料率,规划建设相应规模的矿山,使得矿山建设投入相应的资金,维持合理的服务年限,达到预期投资收益。

  3、矿体形态和产状

  矿体形态是指矿床在地质作用过程中形成的原始自然形状,矿体的产状是指矿体在地壳中产出的空间位置,一般包括:①矿体的产状要素,即矿体的走向、倾向、倾角以及侧伏角和倾伏角;②矿体的埋藏深度;③矿体与岩层层理、片理等的关系;④矿体与围岩的空间位置;⑤矿体与构造的关系等。了解矿体的产状对于矿床勘探及合理开采有密切关系。
矿体不同的成因会产生不同形态和产状,查明石材矿床形态和产状对于确定矿山开采方式和采矿方法是必要的前提条件。火成岩石材矿床有火山喷发形成的岩被和岩流,岩浆侵入形成的岩株、岩基、岩床、岩墙(岩脉);沉积岩石材有碳酸盐沉积的水平、缓倾斜和陡倾斜或直立的层状矿床,也有洞穴沉积不规则矿体;变质成因的既有侵入岩构造的岩体,也有层状矿体、带状矿体和不规则状矿体。对于不同形状和不同产状的矿体,要根据矿体的地质特征确定不同的开采方式和采矿方案。如火山喷发玄武岩石材矿床,属于厚度较大的岩被形态,发育有六方柱冷凝节理,适合采用高台阶松动爆破方法开采;岩浆侵入的分布范围广泛的花岗岩体,宜采用圆盘式锯石机低台阶开采;沉积形成和变质形成的的厚层状石灰石矿体或大理石矿体适合链臂锯和金刚石串珠绳锯联合锯切开采。矿体延伸到地下深部矿体可以采用凹陷式露天开采,产状较陡剥采比大的脉状或板状矿体也可采用地下开采。

  针对不同的矿体形态和产状采用适合的开采方式和采矿方法,避免在矿山确定开采方案和矿山建设过程中少走弯路、减少失误以及提高生产效率是非常重要的。

  4、矿体完整性

  矿体完整性是评价石材矿床是否具有开采价值的最重要的指标。装饰石材矿山开采出的符合工业要求的规则石料称为荒料,衡量矿体完整性好与差的指标是荒料率。荒料率是指石材总荒料量与矿体石材总矿石量之比。荒料率越高说明矿体完整性越好,反之就说明矿体完整性差。装饰石材就是天然岩石经过加工达到工业利用要求的岩石材料,但不是自然界所有岩体都能成为装饰石材矿体,开采不出符合工业要求规格荒料的破碎严重的岩体不能成为装饰石材矿体。荒料率的高低是衡量矿体完整性的重要指标,它直接影响到矿山开采成本和生产效率的高低以及效益的好坏。计算荒料率的方法就是在整个矿体分布范围内观察统计节理裂隙发育程度,划分出矿体完整区域、较完整区域和破碎区域;在工作区范围内出露的基岩表面,统计单位面积或单位长度内节理裂隙发育程度,在假设的一定开采体积内,排除节理裂隙影响后所能够采出符合加工用途的规格荒料,计算得出完整性不同区域图解荒料率,再用图解荒料率于所代表的区域进行面积加权或体积加权计算,最终得出全矿区的理论荒料率。矿区还要选择适当位置进行试采,通过试采得出试采荒料率,用试采荒料率对图解荒料率进行修正,最终确定全矿区荒料率。

  有了矿山荒料率还不够,还要对不同荒料规格在荒料率中的构成进行细化,摸清大、中、小规格荒料所占比例,分析对矿山开采和经济效益影响程度。一般大规格荒料的价格要比中、小规格荒料的价格高很多。

  大、中、小规格划分按照我国建材行业大理石和花岗石荒料标准,适合框架锯和砂锯加工的荒料为大规格荒料,适合圆盘锯加工的荒料为中等规格荒料,小于圆盘锯加工规格的、可以作为其他产品用途的荒料定为小规格荒料。大、中、小规格荒料都确定了长、宽、高尺寸范围,且要求是长方体形状。这种荒料划分主要突出加工设备对荒料的要求,尽可能满足加工设备最大生产能力,减少浪费,实用性更强,那种简单以荒料体积、不考虑尺寸和形状的划分方法已经不适合现代石材加工业的要求了。

  在实际开采过程中,随着采掘的推进,会遇到完整性不同的块段,开采荒料率会产生时高时低的变化,对产量和荒料规格产生影响,因此应对预开采块段进行节理裂隙统计,计算出荒料率,避免矿体变化给生产计划和实施造成较大误差。开采中的石材矿山还要对不同台阶、不同高度、不同矿层、不同位置矿段荒料率进行统计计算,做到心中有数,为矿山合理制定采掘进度和生产计划提供依据。

  5、矿山建设条件

  石材矿床评价既要对区域地质和矿床地质做出评价,还要对矿区水文地质和工程地质以及矿山建设条件做出全面评价。开发建设矿山,就要对矿山运输道路、工业场地、荒料堆场、排土场进行通盘考虑,道路修建工程量、难度和资金投入量,工业场地位置是否合理,荒料堆场容量,排土场地位置是否安全,容渣量大小等等都需要在初期评价阶段就有所了解,这些矿山项目须在规划矿区场地时给予充分考虑。

  矿山外部建设条件包括当地气候条件、矿区地形条件、地域条件、交通运输条件、水电供应条件,以及生活条件。气候条件决定矿山一年可以生产的天数;选择矿山开拓方式和采矿方法既要根据矿床地质条件,也要根据地形条件选择适合的技术经济可行的方案;地域条件和生活条件决定矿山生产保障、用工成本和产品竞争能力高低;交通条件决定矿山生产、生活物资供应和产品的供货保障能力,运输形式和运距还决定产品价格和成本控制空间大小;水、电供应条件决定矿山采用什么样的开采方法、开采成本和采矿效率,水电供应得到保障会使采矿难度降低。

  石材矿山的建设条件还要包括国家相关政策内容,如各种自然保护区和水源保护区,区内是禁止采矿活动的,但在这些区域周边从事石材的开采也是有很高的风险的。露天开采石材必然会对自然生态造成破坏,为了减少对环境的影响,地质条件和技术经济条件许可的前提下可以采取地下开采的方式。

  总之,矿山建设条件直接影响着采矿难度、开采成本和开采能力,直至影响石材产品在市场的竞争能力。因此,在同一成矿带内,尽量选择内部和外部建设条件适合的矿山,降低矿山建设难度、开采难度、运输难度,降低成本,提高矿山盈利水平和产品竞争力。

  上述几点是在石材找矿、矿点筛查、矿床勘探、矿山立项过程中对预建矿山所要进行的几项主要评价内容,即便矿山进入到生产阶段,在开采过程中掌控石材品种变化和开采荒料率变化也是必要的,对于矿山加强管理、降低成本、提高产量非常重要。

  摘自探矿生意经

  

  

  


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