李 寧， 張 杰

(河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第三地質(zhì)勘查院，河南 鄭州 451450)

1 礦體特征

石膏礦體賦存在老第三系核桃園組，紅、灰砂泥巖段之含膏巖系上部，礦體埋深在134～338 m之間。含膏巖系主要由灰綠色含膏泥巖、膏質(zhì)泥巖與棕紅色泥巖、棕紅色粉砂質(zhì)泥巖組成，厚184～246 m。灰色巖層與紅色巖層成紅、灰相間韻律性沉積。已知5層石膏礦體(礦層編號自下而上分別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ)產(chǎn)于灰色層中，分布面積約33 km2。

(1)Ⅰ礦層。Ⅰ礦層分布面積約22 km2，賦存于A含礦自然層上部，局部地段分叉呈兩層。

安棚—程店地段：礦層厚一般2～3 m，在安棚及其北部地段，礦體呈兩層產(chǎn)出。上礦層：層厚一般1.5 m，最大厚5.7 m，最小厚0.65 m，平均厚2.07 m。下礦層：分布在54～30孔一帶，面積約7 km2，層厚一般1.3～2.4 m，平均厚1.83 m，平均品位50.51%。

安店地段：僅三個鉆孔見此礦層，呈帶狀延伸，厚度較大，品位低。平均厚4.77 m，埋深在268.55～324.76 m之間，產(chǎn)狀為走向北西、傾向南，傾角3°～4°，分布面積約1.5 km2。

(2)Ⅱ礦層。礦層賦存于B含礦自然層中部，分布不連續(xù)，面積約6 km2，礦層厚度一般1～2 m，最大厚11.29 m，最小厚1 m，平均厚2.46 m，此礦層厚度變化大、品位低，分布零星，工業(yè)利用價值不大。

(3)Ⅲ礦層。賦存于C含礦自然層中，分布面積約22 km2。礦層厚度一般2.5～6 m，最大厚11.54 m，最小厚1 m，平均厚4.72 m，礦體產(chǎn)狀由于受兩個小凹子影響，以平臺孔、平面孔為中心呈“環(huán)”形展布，礦體傾角2°～3°。

(4)Ⅳ礦層。賦存于D含礦自然層中、上部，分布面積廣，除個別邊緣孔外，均見有此礦層，面積達(dá)27 km2。礦層厚度一般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%，品位變化在46.25%～77.77%間。礦層厚度變化比較穩(wěn)定，由東南向西北有逐漸增厚的趨勢。礦層底板埋深一般180～220 m，最大埋深286.65 m，最小埋深139.31 m。此礦層厚度變化小，層位穩(wěn)定。

(5)Ⅴ礦層。分布在礦區(qū)東北部51、24、54、31、52孔一帶，面積約6 km2。礦層厚度一般1.3～2.2 m，最大厚度2.96 m，最小厚1.1 m，平均厚1.77 m。礦體產(chǎn)狀同其他礦層相應(yīng)地段一致，傾角2°～3°。礦層埋深一般175～190 m，最大217.26 m，最小170.22 m。

2 擬壓覆資源儲量估算范圍

壓覆資源量估算以《河南省桐柏縣安棚石膏礦區(qū)詳細(xì)普查地質(zhì)報告》(1978年12月原河南省地質(zhì)局十二隊二分隊提交)為基礎(chǔ)，采用垂線法確定壓覆范圍估算邊界，用MAPGIS軟件計算擬壓覆范圍面積，采用地質(zhì)塊段法在原報告資源儲量估算平面圖上進(jìn)行壓覆資源儲量估算，其工業(yè)指標(biāo)、主要估算參數(shù)(厚度、傾角、比重等)均沿用原報告數(shù)據(jù)不變。

根據(jù)《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程》的第二章第一節(jié)第14條，按建(構(gòu))筑物的重要性、用途以及受開采影響引起的不同后果，將礦區(qū)范圍內(nèi)的建(構(gòu))筑物保護(hù)等級分為四級。按所列礦區(qū)建(構(gòu))筑物保護(hù)等級劃分標(biāo)準(zhǔn)，本擬建項目為熱電聯(lián)產(chǎn)工程，屬保護(hù)Ⅱ級。

地面受護(hù)面積包括受護(hù)對象及其周圍的維護(hù)帶。維護(hù)帶寬度根據(jù)受護(hù)對象的保護(hù)等級確定，按所列建(構(gòu))筑物各保護(hù)等級煤柱的維護(hù)帶寬度，本擬建項目屬Ⅱ級，圍護(hù)帶寬度為15 m。

2.1 巖層移動角的選取及依據(jù)

巖層移動角的選取及依據(jù)：根據(jù)安棚化工專業(yè)園區(qū)熱電聯(lián)產(chǎn)工程基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項目的位置及桐柏安棚的巖石物理力學(xué)特征，參照《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程》、《巖土工程勘察規(guī)范》、《工程地質(zhì)手冊》(第五版)，因礦層所在地層為老第三系、新第三系及第四系，第三系巖性以油頁巖、泥巖、粉砂質(zhì)泥巖為主，多受強烈風(fēng)化，易破碎，結(jié)構(gòu)疏松，成巖性差，因此可作為松散層處理，第三系和第四系最終確定移動角為55°。

松散層移動邊界的確定：根據(jù)有關(guān)規(guī)程，取S=h×ctg55°，受護(hù)邊界計算值如下(表1、表2)。

表1 建設(shè)項目擬壓覆第Ⅰ礦層圍護(hù)帶外S值表

表2 建設(shè)項目擬壓覆第Ⅲ礦層圍護(hù)帶外S值表

松散層厚度h的確定：通過把a、b、c、d、e、f各點位置對應(yīng)疊合到建設(shè)項目擬壓覆安棚石膏礦第Ⅰ礦層、第Ⅲ礦層資源儲量估算圖上，來確定對應(yīng)的第四系及第三系覆蓋層厚度。

2.2 壓覆范圍邊界的確定

這里所指的“邊界”是既確保將來石膏礦開采不影響構(gòu)筑物的穩(wěn)固性，又能使石膏礦資源得到合理充分的利用而確定的壓覆區(qū)范圍的界線，即擬建熱電聯(lián)電工程建設(shè)項目的壓覆界線。其界線確定的正確與否，將直接影響擬建項目建筑物的穩(wěn)定性和石膏礦礦產(chǎn)資源能否充分利用。

壓覆范圍邊界的計算過程如下：首先將安棚化工專業(yè)園區(qū)熱電聯(lián)產(chǎn)工程建設(shè)用地的征地范圍坐標(biāo)，準(zhǔn)確投于1∶10000資源量估算圖上，建設(shè)用地的受護(hù)范圍即征地范圍，根據(jù)《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程》附錄九例2的方法，在受護(hù)帶外推15 m為多邊形圍護(hù)帶abcdef，在圍護(hù)帶外按寬度S(表1、表2)劃出多邊形ABCDEF，即安棚化工專業(yè)園區(qū)熱電聯(lián)產(chǎn)工程建設(shè)用地的松散移動邊界。松散層移動邊界與安棚石膏礦第Ⅰ礦層及第Ⅲ礦層儲量邊界線的重疊區(qū)(多邊形ABCD和多邊形ABCDEFGH)即為安棚化工專業(yè)園區(qū)熱電聯(lián)產(chǎn)工程建設(shè)用地擬壓覆資源儲量估算范圍。

2.3 壓覆范圍面積的計算

用垂線法計算確定壓覆范圍邊界為多邊形ABCDEF，擬建項目建設(shè)用地不完全壓覆礦層資源，在原報告資源儲量估算平面圖上用MAPGIS軟件計算壓覆范圍面積。實際壓覆第Ⅰ礦層范圍為多邊形AGHI，壓覆面積為30 938.2 m2；實際壓覆第Ⅲ礦層范圍為多邊形ABCDGHIJKL，壓覆面積為309 656.8 m2。

3 資源儲量估算參數(shù)的確定

根據(jù)河南省桐柏縣安棚石膏礦區(qū)詳細(xì)普查地質(zhì)報告提供的第Ⅰ礦層及第Ⅲ礦層底板等高線圖及儲量計算平面圖，本次石膏礦資源儲量估算參數(shù)均采用原報告的數(shù)據(jù)，壓覆面積在原報告資源儲量估算平面圖上用MAPGIS軟件計算取得。

4 資源儲量估算結(jié)果

本次壓覆石膏礦層資源儲量估算采用水平投影地質(zhì)塊段法，在資源儲量估算圖上進(jìn)行估算。經(jīng)估算，擬建工程壓覆泥質(zhì)石膏礦資源儲量(333)最低共為220.13萬噸，其中壓覆第Ⅰ礦層CaSO4·2H2O 45%～65%泥質(zhì)石膏儲量(333)最低為8.42萬噸，壓覆第Ⅲ礦層CaSO4·2H2O 45%～65%泥質(zhì)石膏儲量(333)最低為211.71萬噸。同范圍內(nèi)本次估算的擬壓覆資源量與原報告一致，資源量沒有變化。