磷礦是戰(zhàn)略性非金屬礦產(chǎn)資源。磷化學(xué)品關(guān)乎糧食安全、生命健康、新能源及新能源汽車等重要產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈安全穩(wěn)定。中國(guó)煤炭地質(zhì)總局中化地質(zhì)礦山總局(以下簡(jiǎn)稱“中煤總局中化局”)始終以服務(wù)國(guó)家重大戰(zhàn)略為己任,主動(dòng)扛起地質(zhì)找礦的使命擔(dān)當(dāng),聚焦磷礦資源勘查開發(fā)的難點(diǎn)與關(guān)鍵領(lǐng)域,通過(guò)理論創(chuàng)新、技術(shù)突破與實(shí)踐攻堅(jiān),在磷礦成礦規(guī)律研究、深部資源勘探、資源綜合利用等方面持續(xù)發(fā)力,以專業(yè)力量為國(guó)家能源資源安全保障與產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展筑牢根基。
構(gòu)建磷礦成礦新體系
在地質(zhì)研究領(lǐng)域,構(gòu)建磷礦成礦新認(rèn)知是一項(xiàng)具有深遠(yuǎn)意義的探索。近年來(lái),隨著多學(xué)科交叉研究的深入和勘查技術(shù)的進(jìn)步,科研人員對(duì)磷礦成礦規(guī)律的認(rèn)知不斷深化。
中煤總局中化局科研團(tuán)隊(duì)聚焦鄂、湘、川、黔、滇一帶的磷礦床開展深入研究,系統(tǒng)探索該區(qū)域磷礦床形成機(jī)理與富集規(guī)律,發(fā)現(xiàn)淺海海灣中的水下隆起附近是磷礦聚沉的最佳場(chǎng)所,創(chuàng)新性提出“海灣膠體化學(xué)沉積-破碎-再沉積”磷礦成礦模式,為理解區(qū)域磷礦分布提供了新的理論框架。在此基礎(chǔ)上他們劃分出中國(guó)磷礦Ш級(jí)成礦區(qū)帶,明確成礦要素并建立預(yù)測(cè)模型,提出了重要勘查工作部署建議,為鄂、湘、川、黔、滇一帶磷礦集中區(qū)的靶區(qū)優(yōu)選和深部資源勘探提供了有效指導(dǎo),提升了區(qū)域磷礦找礦的科學(xué)性和有效性。
理論指導(dǎo)找磷實(shí)踐
在創(chuàng)新成礦理論與找礦模型的科學(xué)指導(dǎo)下,該局在礦產(chǎn)勘探領(lǐng)域捷報(bào)頻傳,一系列重大突破充分彰顯了理論對(duì)實(shí)踐的強(qiáng)勁驅(qū)動(dòng)作用。在深部找礦實(shí)踐中,依托精準(zhǔn)圈定的磷礦預(yù)測(cè)區(qū),他們發(fā)現(xiàn)磷礦產(chǎn)地225處。近年來(lái),該局在我國(guó)貴州地區(qū)開展了系統(tǒng)性研究,通過(guò)綜合分析古地理信息與含磷層分布規(guī)律,精準(zhǔn)鎖定勘探找礦靶區(qū),并依據(jù)成礦規(guī)律對(duì)有利隱伏礦成礦地段進(jìn)行科學(xué)預(yù)測(cè),成功探獲1個(gè)大型富磷礦床,其中,Ⅰ級(jí)品磷礦石儲(chǔ)量上億噸,不僅是近五年國(guó)內(nèi)單一礦床規(guī)模較大的富磷礦,更成為同期國(guó)內(nèi)超深隱伏富磷礦找礦成果的重要里程碑。運(yùn)用沉積型磷礦床成礦理論,結(jié)合區(qū)域地層特征與構(gòu)造特征對(duì)磷礦深部進(jìn)行綜合研判,該局在鄂西地區(qū)劃出了1處磷礦富集區(qū),查明了主要工業(yè)磷礦層的分布范圍,經(jīng)稀疏工程驗(yàn)證,區(qū)內(nèi)磷礦石推斷資源量達(dá)超大型,其中新發(fā)現(xiàn)的隱伏特大型磷礦床,是“十四五”期間宜昌深部找礦的最大突破,進(jìn)一步豐富了區(qū)域磷礦資源儲(chǔ)備,為后續(xù)開發(fā)利用奠定了重要基礎(chǔ)。
突破磷礦找礦技術(shù)瓶頸
我國(guó)西南地區(qū)是喀斯特巖溶密集分布區(qū)域,地表地貌與地下地質(zhì)構(gòu)造極為復(fù)雜,鉆頭在鉆進(jìn)地下時(shí)容易發(fā)生鉆孔內(nèi)壁坍塌、泥漿流失等情況,這對(duì)鉆探施工技術(shù)水平提出了極高的要求??蒲袌F(tuán)隊(duì)調(diào)研發(fā)現(xiàn),不少項(xiàng)目都遇到過(guò)“卡鉆”事故,鉆探的鉆頭卡死在地下,事故處理耗時(shí)過(guò)長(zhǎng),容易導(dǎo)致鉆孔報(bào)廢,經(jīng)濟(jì)損失難以估量。該局針對(duì)深部鉆探工程中出現(xiàn)的各類困難,開展鉆探工藝和技術(shù)方法創(chuàng)新,研發(fā)了“能夠避免晃動(dòng)的深井潛水泵”技術(shù),有效解決傳統(tǒng)深井潛水泵在井下工作時(shí)容易發(fā)生晃動(dòng)和搖擺、水泵外壁易與井壁碰撞而損壞的問(wèn)題,極大提高了深部磷礦找礦勘查工作的生產(chǎn)效率,該成果經(jīng)中國(guó)非金屬礦工業(yè)協(xié)會(huì)科學(xué)技術(shù)成果鑒定,達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。
當(dāng)前,貴州礦產(chǎn)資源勘查從1000米以淺的“第一找礦空間”向地球更深部的“第二找礦空間”進(jìn)軍,該區(qū)域磷礦層多深埋于地下,面臨著巖層穩(wěn)定性不足、地壓管控難度大、地質(zhì)構(gòu)造干擾顯著等挑戰(zhàn),要實(shí)現(xiàn)深部找礦重大突破,需持續(xù)開展找礦全過(guò)程的地質(zhì)科技創(chuàng)新。中煤總局中化局依托磷礦勘查技術(shù)創(chuàng)新與隱伏礦找礦項(xiàng)目,通過(guò)高精度地球物理勘探精細(xì)解析地下巖層結(jié)構(gòu),結(jié)合三維地質(zhì)建模精準(zhǔn)刻畫礦體分布,首次實(shí)現(xiàn)1800米級(jí)深部勘探突破,這一技術(shù)與管理創(chuàng)新的集成應(yīng)用,帶來(lái)顯著效能躍升:僅數(shù)月就完成全部勘查,創(chuàng)同類項(xiàng)目速度之最;平均孔深達(dá)1500米,突破礦層埋深紀(jì)錄;磷礦層抽水試驗(yàn)水位埋深超800米,刷新同類試驗(yàn)深度;野外驗(yàn)收級(jí)勘查報(bào)告均獲優(yōu)秀,實(shí)現(xiàn)質(zhì)量標(biāo)桿。該成果大幅度縮短周期、降低成本,驗(yàn)證了技術(shù)集成對(duì)找礦效能的倍增作用,為深部礦產(chǎn)高效勘查提供了可復(fù)制的實(shí)踐模式。
拓展磷礦資源利用邊界
我國(guó)磷礦資源稟賦較差,以中低品位磷礦石為主,平均品位比世界磷礦石平均品位低5個(gè)百分點(diǎn),且磷礦石中往往蘊(yùn)含豐富的氟、碘、稀土等共伴生礦產(chǎn)。
近年來(lái),中煤總局中化局科研團(tuán)隊(duì)承擔(dān)了多項(xiàng)國(guó)家科技重大專項(xiàng)、國(guó)家自然科學(xué)基金、總局科技項(xiàng)目,在中低品位磷礦及共伴生礦產(chǎn)綜合利用等方面取得重大突破,為提高資源保障能力、風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)能力及保障能源資源安全作出重大貢獻(xiàn)。其中,該局牽頭制定了《低品位磷礦認(rèn)定》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)一步規(guī)范中低品位磷礦的界定與評(píng)價(jià)體系,為磷礦及共伴生礦產(chǎn)的高效開發(fā)利用提供了統(tǒng)一的技術(shù)依據(jù),有效助力行業(yè)更系統(tǒng)地推進(jìn)資源綜合利用。同時(shí),該局首次建立我國(guó)沉積型磷礦伴生氟資源定量估算模型,并基于揚(yáng)子地區(qū)主要沉積型磷礦礦集區(qū)礦床資源數(shù)據(jù),估算了伴生氟資源量。該成果可有效助力磷化工企業(yè)摸清磷礦伴生氟資源家底,提高資源高效綜合利用水平。
中化地質(zhì)礦山總局從構(gòu)建成礦理論體系、攻克深部勘查技術(shù)壁壘,到實(shí)現(xiàn)資源高效開發(fā)與綜合利用,既夯實(shí)了國(guó)家磷礦資源儲(chǔ)備的“壓艙石”,更以技術(shù)升級(jí)推動(dòng)行業(yè)發(fā)展模式轉(zhuǎn)型,用成果轉(zhuǎn)化實(shí)現(xiàn)服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)與產(chǎn)業(yè)升級(jí),為保障國(guó)家戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源安全、推動(dòng)磷化工產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展貢獻(xiàn)了堅(jiān)實(shí)力量。(中國(guó)礦業(yè)報(bào))
