油砂矿

地壳表层的碎屑物或岩石与其中所含的水和沥青形成的混合物我们统称为油砂。油砂中抽提出的油膏状物质我们称为沥青，它的密度大于 1.0 g/cm，粘度一般大于10000mPa·s。油砂具有以下特点：①含有80－90%的无机质（砂、矿物等）、3－6%的水和6－20%的沥青，油砂沥青是烃类和非烃类有机物质，是稠粘的半固体。②沥青流动性极差，一般不能以打井开采原油的方法来获取。③油砂中的沥青大部分溶于有机溶剂，而有别于油页岩中有机质不能溶于有机溶剂。④油砂中的沥青多来自降解作用，正构石蜡烃几乎耗尽，因此饱和馏分中没有或几乎没有正构烷烃。这主要是由于生物降解、轻烃挥发、水洗、游离氧化等冷变质作用,造成油质中的正构烷烃降解和极性杂原子重组分富集的结果。世界油砂资源主要沿环太平洋带和阿尔卑斯带展布，资源极为丰富。据统计世界有1046个重油和特重油油藏，地质储量约为15500亿吨，现有技术下可采储量近3000亿吨。资源丰富的国家有加拿大、俄罗斯、委内瑞拉、美国等。其中加拿大是油砂矿资源最为丰富的国家，约占全球总量的77%。 我国也是在世界油砂矿资源丰富的国家之一，居世界第五位。油砂显示很多，分布也非常广，目前尚未系统地开展过油砂资源评价工作，不过近年在国土资源部统一协调和组织下，在全国范围内已启动了全面系统的调查研究工作。专家的一般推测，结合初步调查结果认为，中国油砂资源潜力可能大于稠油资源，初步估算中国油砂有千亿吨，可采石油资源量100亿吨左右。资源分布具有如下特点：①松辽、准噶尔、柴达木盆地的图牧吉、乌尔禾－夏子街、白碱滩、黑油山、红山嘴、玉门昌马和石油沟、柴西北、柴北等地区，油砂丰富，认识程度相对较高，是最有希望寻找油砂矿藏的地区；鄂尔多斯、四川、塔里木、羌塘、河西走廊等地区油砂资源虽很丰富，但油砂品质普遍较差；南方油苗分布很广，但普遍不是油砂，第三系油砂规模也很小，可能不具工业价值。②我国油砂矿的形成与展布与中、新生代构造运动(尤其是喜马拉雅运动)关系密切，主要沿中、新生代的环太平洋带展布，主要产自中、新生界，少部分产自海相古生界,储集层主要为碎屑岩，具高孔隙、高渗透性。③古剥蚀作用造成的油砂矿后期被深埋后，常有后期形成的常规原油混入现象。

目前世界上油砂矿主要采用露天开采的方式采出，其关键技术是炼制中的油砂分离技术。露天开采工艺流程一般如下：首先将油砂采掘出来，粉碎后用高温碱水冲洗，再用过滤法分离油和砂，用离心机分离油和水，最后再炼制成油品。2100433B

砂矿取样与区域矿产调查时的重砂取样是很不相同的。砂矿床取样多采自探矿工程（浅井、钻孔）中。

砂矿取样浅井中的采样

在浅井中采取砂样时，常用刻槽法、剥层法及全巷法。分别简述如下：

（1）刻槽法取样

在浅井中用刻槽法采样时，常在相对两壁或四壁上分段布置样槽，每壁上可以布置一个或两个，视具体情况而定。分段样品的长度一般采用0.2~1米，具体根据矿种和地质特点而定。例如。金及铂的砂矿床，一般样品长度0.2~0.5米，锡、钨砂矿一般为0.5~1米。样槽断面大小，以保证一定数量的原始样品为原则。将各壁所取之同段样品合并成一个样品。样品重量一般不少于40~50公斤。

（2）剥层法取样

剥层法取样在砂矿中应用很广，尤其在砂矿床开采时更是常用。剥层的宽度一般为0.5~1.0米，深度5、10、15、20厘米。可以沿砂矿可采部分整个剖面分段取样，在开采时常常沿掌子面取样。在接近基岩部份，应与复盖基岩上面的砂层分别取样，因为通常近基岩部份有用矿物的含量要低些。

（3）全巷法取样

在砂矿中用全巷法采样时，通常在浅井中按一定间距（深度）挖出全部物质作为样品，分别淘洗，研究其中有用物质的种类和含量。样品间距随矿种而不同，基本与刻槽法取样相同。所取样品，按每个样品一堆，以顺时针将各样品排列于井口周围，并以木桩标明样品号码。砂样的淘洗应尽量跟上浅井施工，最好不迟于3~5日，尤其在雨季，更应注意，以防样品遭受冲刷。

砂矿取样钻探取样

砂矿的钻探取样是将钻孔中所取的砂柱作为样品，并准确地测量其体积，秤其中所淘洗出来的重砂的重量，以确定其品位。

砂矿普查与勘探时所采用的钻机，是大口径的冲击钻。砂矿钻探取样的长度与刻槽法相同。

基岩上复的残积层中也经常含有很多有用矿物，也应当取样。 2100433B

钻探方法有冲击钻探、回转钻探、振动钻探以及多种方式组合的复合式钻探法。现行卓有成效的仍然是冲击和回转相结合的方法。发展趋势是冲击钻探逐渐减少，回转和振动钻探所占的比例逐渐增加。砂矿的取样方法有抽汲、回转、打入、抓取和反循环连续取样法。最基本的方法是抽汲回转和打入。抓取只适宜大于300毫米口径的钻孔。反循环连续取样法是20世纪70年代后开始在砂矿钻探中使用的新方法，它具有效率高、样品质量好、成本低等优点，正在逐步地推广应用。

中国近年来研制了多种轻便、复合式砂矿钻机，已经形成系列，效率提高，取样质量改善，大大减轻工人劳动强度。中国生产的安装在“东方红－75”型履带式拖拉机上的SZC-325型大口径机械化砂钻其钻孔直径335毫米，钻孔深度为30米。 2100433B