01前言
砂石骨料是建筑、道路、橋梁、水利等基礎設施建設不可或缺、不可替代的基礎材料。中國每年用于混凝土的砂石骨料總量約150億噸,加上瀝青混凝土、水處理等其他用量,年需求量約200億噸,產(chǎn)量和用量位居世界第一,砂石骨料在國民經(jīng)濟中具有重要的地位。作者就湖南省骨料資源特點、存在主要問題及建議意見進行了闡述。
02湖南省砂石骨料資源概況
根據(jù)其來源,骨料可分為砂(卵)石礦床和碎石(巖石型)礦床,其對應的礦石類型及資源特點簡述如下。
2.1 砂(卵)石礦床,為天然巖石經(jīng)自然條件長期作用而形成骨料礦產(chǎn)。在湖南省內(nèi)主要有河成、湖成兩種礦床成因類型。
2.1.1 河成骨料礦床,主要分布在湘資沅澧四水及其上游河道,該類型礦床在全省范圍都有分布。為上世紀以來的傳統(tǒng)骨料來源,使用砂(卵)石其優(yōu)點是生產(chǎn)成本低、質(zhì)量優(yōu)良,其缺點是對堤壩、行航安全都有影響,而且隨著砂(卵)石不斷地挖掘,砂(卵)石資源也逐漸貧乏,有的江段已沒砂(卵)石可開采。
2.1.2 湖成骨料礦床,主要分布于洞庭湖地區(qū),已開發(fā)資源主要分布于環(huán)洞庭湖的岳陽、益陽和常德地區(qū)。其優(yōu)點是資源量巨大、質(zhì)量優(yōu)良,其缺點是湖中砂卵石層上部普遍覆蓋有淤泥層,開采難度大。
特別需說明的還有河成或湖成的隱伏砂(卵)石層,主要分布在古河道以及湖泊周圍濕地地區(qū),以洞庭湖周邊岳陽、益陽和常德為主。優(yōu)點是資源儲量大,質(zhì)量優(yōu),開采和運輸成本低(一般僅覆蓋1-5粘土層),缺點是對耕地資源破壞較大容易造成地表塌陷。也有一部分適合開采的礦床,但是一般以私人開采為主,沒有規(guī)模化,技術水平有限,開挖深度較淺,污染和浪費較嚴重。而且湖泊中的沙洲很多為保護區(qū),政府將會在湖洲上禁止挖砂采石。
2.2 巖石質(zhì)(碎石)骨料礦床,為天然巖石經(jīng)破碎、篩分而成,也可將大卵石軋碎、篩分而得的骨料礦產(chǎn)??煞譃槠胀ü橇希ㄋ槭┑V床和輕骨料(碎石)礦床。
2.2.1 普通碎石質(zhì)礦床,可以作為碎石資源的有石灰?guī)r、白云巖、角閃巖、輝長巖、輝綠巖、玄武巖、安山巖、凝灰?guī)r、細?;◢弾r、石英砂巖等。其中現(xiàn)已開發(fā)利用碎石礦以石灰?guī)r、白云巖質(zhì)為主,該類型碎石資源在湖南省各市州廣泛分布,是現(xiàn)有骨料的主要來源。 近幾年細?;◢弾r、石英砂巖使用量增加較快。
2.2.2 輕骨料礦床,含天然輕骨料(浮石、膨脹珍珠巖、膨脹蛭石)、人造輕骨料(粉煤灰陶粒、頁巖陶粒、板巖陶粒、聚苯乙烯膨珠)、礦渣冶金渣骨料等。湖南省內(nèi)基本無天然輕骨料,在益陽、張家界等地有大量的可作為輕骨料的陶粒板巖資源,其開發(fā)利用程度一般。
03湖南省砂石骨料資源存在的主要問題
3.1 企業(yè)和政府對資源的重視程度不夠,資源家底不清
以砂卵石資源為例,大家都認為河道和湖泊中一定會有資源,但砂(卵)石礦床資源一般都在水下,不能直觀的看見。而企業(yè)和政府對資源的重視程度不夠,對勘查和評價未提到重要地位來。當企業(yè)開采規(guī)模較小時,開采尚能滿足需求。當開采規(guī)模較大時,易造成了盲目投資的現(xiàn)象。以湖砂為例,在洞庭湖地區(qū)一塊面積約5km2的湖面拍出了近十億元的天價,但因地質(zhì)工作程度不夠,對其上部覆蓋厚達十余米的淤泥評價不夠,造成深部資源基本無法開采利用,給企業(yè)和政府造成了極大的損失。湖南省內(nèi)因資源情況不清導致河砂投資失敗的案例也不少見。
3.2巖石質(zhì)碎石質(zhì)骨料礦床規(guī)模巨大,但分布不均
整體來說,湖南省內(nèi)巖石質(zhì)碎石質(zhì)骨料來源以碳酸巖質(zhì)巖石為主,資源豐富,保有量比較大。特別是湘南、湘西和湘中地區(qū)資源保障程度較高。但也存在資源分布不均,資源分布與經(jīng)濟發(fā)展存在不匹配的情況。
湖南省存在骨料資源相對緊缺地區(qū)主要有長株潭等地區(qū)(該區(qū)域石灰石資源占用基本農(nóng)田、環(huán)境保護要求高)、岳陽地區(qū)(區(qū)域巖性主要為板巖、花崗巖)、衡陽市區(qū)周邊(區(qū)域巖性為紅色粉砂巖)、懷化市會同地區(qū)(區(qū)域巖性為板巖)等區(qū)域。
3.3開采規(guī)模普遍較小,未形成龍頭型企業(yè)
產(chǎn)業(yè)集中度低、資源不能有效利用。國內(nèi)骨料基本以個人開采礦山、簡單加工為主,其行為缺點很多,如礦山濫采濫挖、采富棄貧、亂排亂棄等行為造成了地質(zhì)災害頻發(fā)、礦山資源嚴重浪費等嚴重后果。簡單加工,不考慮環(huán)保收塵,粉塵排放高,污染環(huán)境,這些問題已引起國家高度重視,很多大城市出臺相關政策規(guī)范礦山開采及骨料加工。
3.4產(chǎn)品結構不合理,技術研發(fā)水平偏低
節(jié)能環(huán)保的輕骨料推廣應用不大,開發(fā)利用程度低。
巖石質(zhì)骨料中的玄武巖(輝綠巖)骨料基地較少。
3.5對行業(yè)內(nèi)的勘查、質(zhì)量標準進行規(guī)范
因骨料礦產(chǎn)為最近二十年才廣泛應用發(fā)展起來的礦種,其礦床成因類型多、地質(zhì)情況復雜,在地質(zhì)勘查的過程中無統(tǒng)一的行業(yè)標準指導勘查,造成很多勘查不合理情況,對骨料礦產(chǎn)的后續(xù)開發(fā)造成了很大的影響?,F(xiàn)有砂石執(zhí)行的指標為國家標準GB/T 14684-2010和GB/T 14685-2010,其部分指標與勘查指標要求存在差別,不利于礦床評價。
04湖南省砂石骨料產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢與建議
4.1行業(yè)發(fā)展總體情況,鼓勵企業(yè)做大做強
隨著國家的資源和環(huán)境的不斷重視,再加上天然砂(卵)石資源的不斷緊缺,人工機制砂石骨料逐漸會替代天然砂石資源。
現(xiàn)有新建的骨料基地開采規(guī)模要求越來越大,據(jù)查詢中國砂石骨料網(wǎng)資料,2015年以來在全國擬建成的骨料生產(chǎn)線中規(guī)模達到100萬t/年的生產(chǎn)線有30余條。2015年安徽省國土資源廳出讓了一個采礦權,資源量17億t,礦權價值38億元,擬建設骨料生產(chǎn)線規(guī)模為2000萬t/年。湖南省內(nèi)也有企業(yè)擬建設規(guī)模為500萬t/年~1000萬t/年骨料生產(chǎn)線。
4.2加強資源評價
對河、湖相沉積的骨料礦床加強成礦規(guī)律研究,查明資源分布及質(zhì)量特征,有計劃、有步驟、查清湖南省砂(卵)石礦資源情況,為湖南省后續(xù)產(chǎn)業(yè)布局提供依據(jù)。
對市場需求較大、資源緊缺區(qū)域的骨料礦床礦產(chǎn)地進行重點勘查。
對符合國家節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)政策、產(chǎn)品附加值較高的骨料礦產(chǎn)進行重點勘查,如湖南省內(nèi)的陶粒板巖、輝綠巖、玄武巖類骨料資料進行勘查部署。
4.3重視新型骨料及骨料行業(yè)相關規(guī)范的研究
高強混凝土比普通混凝土成本上要高一些,但是能夠大幅提高建筑物的安全系數(shù),且由于減少了截面,結構自重減輕,會增加建筑物使用平面,這對自重占荷載主要部分的建筑物(橋梁和高樓)具有特別重要意義。高強度混泥土(C60)和要求骨料強度大于混泥土強度的30%(78MPa)以上,石灰石骨料一般達不到這個要求,需要用到花崗巖和石英砂巖甚至玄武巖,這部分骨料需求量逐步增大,但是目前這類骨料資源量較少。超高強度混凝土(C100)也開始在建筑項目中應用,這種水泥對骨料的要求更高。需要加強對新型骨料的研究。
礦渣冶金渣骨料,礦渣作為冶煉尾渣,過去作為廢棄物堆棄,對環(huán)境造成極大的破壞,隨著技術手段的加強,現(xiàn)在一些礦渣被破碎研磨后作為生產(chǎn)水泥的原料,大大提高了水泥性能。一部分礦渣因為強度高而作為水泥骨料,不僅提高了混凝土強度,還使廢物得到合理利用,有利于自然資源保護環(huán)境。但是這類骨料成分復雜,需要研究礦渣的性能。
建議國內(nèi)或省內(nèi)盡快制定骨料礦產(chǎn)地質(zhì)勘查相關規(guī)范的制定安排,對礦產(chǎn)質(zhì)量標準進行規(guī)范和修訂,以利更好的指導生產(chǎn)實際。
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