河北省峰峰礦區(qū)水泥用灰?guī)r開采技術(shù)條件

韓麗娟 魯蘇鴿

摘 要 河北省峰峰礦區(qū)水泥用灰?guī)r礦床處于太行山南段東麓低山丘陵區(qū)，地勢中部高，四周低。本區(qū)采礦業(yè)發(fā)達(dá)，礦山企業(yè)較多，遍布峰峰礦區(qū)北部，是當(dāng)?shù)刂饕?jīng)濟(jì)來源。區(qū)域內(nèi)探明的礦產(chǎn)資源有煤、鐵礦石、瓷土、鋁礬土、石灰石，大理石，石膏等30多種。本文對峰峰礦區(qū)水泥用灰?guī)r礦開采地質(zhì)條件進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞 石灰?guī)r；開采技術(shù)條件

引言 峰峰礦區(qū)屬于丘陵地貌，石灰?guī)r裸露，僅有零星第四系黃土分布于溝谷石灰?guī)r之上，開采水平在+329～+210m。區(qū)內(nèi)河系除漳河外，皆屬海河流域子牙河水系，主要河流有漳河、滏陽河、南洺河。礦區(qū)南為滏陽河發(fā)源地黑龍洞泉群。

1. 水文地質(zhì)條件

1.1 區(qū)域水文地質(zhì)條件及特征

本區(qū)含水層為遍布全區(qū)的中奧陶統(tǒng)石灰?guī)r，裂隙巖洞發(fā)育，富含地下水。含水層厚度一般在550～584m，其中泥質(zhì)、白云質(zhì)角礫巖為弱含水層，雖具有蜂窩狀溶洞，但連通性差，故導(dǎo)水性一般不強，而厚層質(zhì)純的石灰?guī)r為強含水層，導(dǎo)水性極強，單位涌水量達(dá)416～512.4升/秒·m。

1.2礦區(qū)水文地質(zhì)條件

礦區(qū)內(nèi)礦體及圍巖為中奧陶統(tǒng)灰?guī)r、花斑狀灰?guī)r，裂隙溶洞發(fā)育。都在當(dāng)?shù)氐叵滤恢?，為透水不含水層，是良好的大氣降水及地下水排泄通道?/p>

從地形來看，礦區(qū)內(nèi)地面切割深度標(biāo)高為160m以上，當(dāng)?shù)劁骊柡忧治g基準(zhǔn)面標(biāo)高在130m左右，均低于露天采礦的最低標(biāo)高210米，不受黑龍洞泉群及滏陽河等地表水系的任何威脅，同時也便于自然排水。

峰峰礦區(qū)石灰石礦為露天開采，開采最低標(biāo)高為210m，礦區(qū)奧陶系石灰?guī)r地下水為在130m左右，低于采礦標(biāo)高80 m。礦體開采與地下水無關(guān)，礦區(qū)水文地質(zhì)條件屬簡單類型。

1.3巖溶及其分布規(guī)律

礦區(qū)內(nèi)巖溶現(xiàn)象可分為：溶蝕現(xiàn)象、溶蝕裂隙、溶洞。巖溶大致發(fā)育在厚層質(zhì)純的石灰?guī)r地段、斷裂帶部位、可溶巖與非可溶巖的接觸部位。從采礦現(xiàn)場看，裂隙、溶洞大部分已被充填和半充填，充填物主要包括：殘積、坡積的亞粘土、粘土及灰?guī)r碎塊、碎屑、白云巖粒、角礫巖、糜棱巖等。溶洞充填物處于相對靜止?fàn)顟B(tài)，不會因礦體的開采，導(dǎo)致水文地質(zhì)條件、工程地質(zhì)條件復(fù)雜化。

1.4供水方向及水質(zhì)

礦區(qū)內(nèi)地下水為奧陶系灰?guī)r裂隙水，水量豐富，水質(zhì)良好。能滿足礦山供水、生活用水的需要。

本區(qū)奧陶系灰?guī)r裂隙水屬承壓水，屬HCO3-SO4-Ca水和HCO3-SO4-CaMg水，礦化度小于0.5g/l，硬度小于20德國度，達(dá)到國家生活用水及礦山供水標(biāo)準(zhǔn)。

2.工程地質(zhì)條件

礦體裸露地表，便于露天開采。礦區(qū)內(nèi)，自下而上出露有奧陶系磁縣組、峰峰組灰?guī)r。礦體為微晶灰?guī)r，巖石致密堅硬。礦體為中厚層～厚層，固結(jié)程度高，穩(wěn)固性強，抗風(fēng)化能力強，未發(fā)現(xiàn)巖石破碎帶。巖層內(nèi)部有少量斷層，斷續(xù)分布，主要是走向NE20°～45°；礦山石灰?guī)r礦石的抗壓強度58.6～86.5Mpa，抗壓強度平均值大于60MPa；抗剪強度為：內(nèi)摩擦角40°02′～41°30′，凝聚力系數(shù)10.0～12.8，內(nèi)摩擦角小于60°，屬堅硬巖石。礦體呈層狀產(chǎn)出，出露礦體厚度變化不大，產(chǎn)狀穩(wěn)定，傾角僅15°左右，近于水平展布。由于礦床開采方式為露天開采，開采方法簡單，礦體負(fù)重小，加上礦體的穩(wěn)定性好，不宜坍塌滑落。

礦區(qū)內(nèi)巖溶現(xiàn)象可分為：溶蝕現(xiàn)象、溶蝕裂隙、溶洞。巖溶大致發(fā)育在厚層質(zhì)純的石灰?guī)r地段、斷裂帶部位、可溶巖與非可溶巖的接觸部位。從采礦現(xiàn)場看，裂隙、溶洞大部分已被充填和半充填，含水量很少，且溶洞規(guī)模一般不大，大的僅有1m3左右。溶洞充填物處于相對靜止?fàn)顟B(tài)，不會因礦體的開采，導(dǎo)致水文地質(zhì)條件、工程地質(zhì)條件復(fù)雜化。

礦區(qū)南部義井鎮(zhèn)公路通過礦區(qū)，在爆破開采礦石時應(yīng)注意安全。石灰石出露地表，采用露天開采，公路開拓，深孔鑿巖爆破，汽車運輸。可以在開采礦石完畢后，進(jìn)行土質(zhì)回填，種植植物或修建廠房。

2.1環(huán)境地質(zhì)條件

本工作區(qū)礦體為露天開采，開采過程中剔除了大量的夾石廢物，礦山應(yīng)對水泥制造加工工藝進(jìn)行研究改造，最大限度的利用廢棄物（夾石），并成功引進(jìn)一條廢石加工生產(chǎn)線，既可以給礦山帶來經(jīng)濟(jì)利益又有助于減少環(huán)境的污染，避免發(fā)生泥石流地質(zhì)災(zāi)害。

礦山生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的噪聲和粉塵對環(huán)境有一定影響，礦山配備了先進(jìn)水泥加工設(shè)備、并對礦區(qū)采取防塵降噪措施（礦區(qū)、廠房定期灑水，石灰石密封運輸管道）、很大程度上減少了減少污染。

礦山采場最低+210m標(biāo)高，雨季應(yīng)注意疏導(dǎo)泄洪，防止水淹采場。

綜合分析，礦床環(huán)境地質(zhì)條件屬簡單型。

2.2開采技術(shù)條件小結(jié)

礦區(qū)位于北新村南東的低山區(qū)。該礦適宜露天開采，開采技術(shù)條件簡單。經(jīng)一體化潛孔鉆機開鑿鉆孔，深孔爆破，汽車運輸?shù)狡扑檎?，碎石由密封傳送帶直接運往石灰石均化庫。

1、剝采比：礦區(qū)地表基本上無覆蓋物，礦石層含夾石層，通過本資源儲量核實，礦區(qū)剝采比平均為0.43：1，符合規(guī)程技術(shù)要求。

2、安全爆破距離：資源儲量估算邊界距離村莊為1240m。大于規(guī)范要求的安全爆破距離300m。礦山和政府達(dá)成意見書，關(guān)于廢棄電視轉(zhuǎn)播塔及部分墓地和公路開采距離詳見《邯鄲水泥廠石灰石礦區(qū)范圍意見書》。

3、礦體傾角在10～25°，礦體穩(wěn)固性好，根據(jù)《河北峰峰石灰?guī)r、黃土詳細(xì)勘探報告》礦石抗壓強度為96.3～148Mpa。開采邊坡角60°，采場最終底盤寬度大于40m。

3結(jié)論

綜上所述，本礦區(qū)礦體裸露地表，層位穩(wěn)定，構(gòu)造簡單。礦區(qū)礦體位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以上，地形有利于排水，礦體圍巖力學(xué)強度高，整體較為完整，穩(wěn)定性好，工程地質(zhì)問題不突出，無原生環(huán)境地質(zhì)問題，礦石及廢棄物不易分解出有害組分，采礦活動不形成對附近環(huán)境和水體的污染，綜合評定，按《固體礦產(chǎn)開采技術(shù)條件勘查類型劃分及工作要求》分類，屬于開采技術(shù)條件簡單的（Ⅰ）類型礦床。本區(qū)采礦業(yè)發(fā)達(dá)，礦山企業(yè)較多，遍布峰峰礦區(qū)北部，是當(dāng)?shù)刂饕?jīng)濟(jì)來源。