陽城飾面用大理巖礦床地質(zhì)特征及開采技術(shù)條件

■林永娜

（廣東省有色金屬地質(zhì)局九四〇隊 廣東清遠511520）

陽城飾面用大理巖礦床地質(zhì)特征及開采技術(shù)條件

■林永娜

（廣東省有色金屬地質(zhì)局九四〇隊 廣東清遠511520）

礦體賦存于泥盆系上統(tǒng)石灰?guī)r相（D3），巖性為灰白色及較少灰色厚層石灰?guī)r。礦區(qū)礦石各項指標均達到飾面用大理巖的質(zhì)量要求。該區(qū)礦體形態(tài)簡單、內(nèi)部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、埋藏淺，適宜露天開采，宜采用"從上往下分水平臺階開采"的采礦方法。

礦體飾面用大理巖采礦方法

1　礦床地質(zhì)特征

1.1礦體產(chǎn)出位置、形態(tài)、產(chǎn)狀與規(guī)模

礦體賦存于泥盆系上統(tǒng)石灰?guī)r相（D3），巖性為灰白色及較少灰色厚層石灰?guī)r。根據(jù)鉆孔揭露及礦區(qū)地質(zhì)測量資料，礦體為泥盆系上統(tǒng)石灰?guī)r相（D3）的一個巖性較簡單的巖性段，由灰白色石灰?guī)r組成,產(chǎn)狀60°°∠28°。從目前勘查資料看，礦區(qū)內(nèi)礦體呈層狀，礦體出露標高277m，單個礦體厚度6～22m不等，礦區(qū)內(nèi)沿走向延伸約174km，厚1～80m，地表所見礦石弱風(fēng)化，質(zhì)量較穩(wěn)定，沿走向及傾向礦物組份及結(jié)構(gòu)構(gòu)造變化不大，無夾石層。

1.2礦石質(zhì)量

1.2.1礦石礦物特征

礦石灰白色、白色，粒狀變晶結(jié)構(gòu)，厚層狀、塊狀構(gòu)造，礦物成份主要由微晶方解石、細晶方解石組成。微晶方解石它形粒狀，大小一般0.05mm，部分約0.02mm，鑲嵌狀、定向分布，為巖石之主體部分。細晶方解石它形粒狀，大小一般0.1mm，部分0.3mm星散狀分布，少集合體似斑點狀分布。

1.2.2礦石化學(xué)成分及物理性能

本次工作在三條勘探線的5個鉆孔采集了11個基本化學(xué)分析樣，并從11個基分樣中抽取等量樣品組成礦石組合樣進行抗壓測試、物理性質(zhì)測試。

（1）礦石化學(xué)成分：礦石中CaO含量50.15%～50.92%，平均值50.43%；MgO含量1.23%～3.78%，平均值3.06%；SiO含量0.44%～1.11%，平均值0.79%。

（2）礦石物理性質(zhì)、測試結(jié)果表明，礦區(qū)內(nèi)大理巖的飽和抗壓強度50.10～68.00MPa，平均值57.58 MPa；抗折強度7.13～8.32 MPa，平均值7.82 MPa；體積密度2.56～2.97，平均值2.77 g/cm3；吸水率0.08～0.15%，平均值0.11%；摩氏硬度3.6～4.1，平均值3.88。

根據(jù)各項試驗結(jié)果表明，該大理巖礦區(qū)達到飾面大理巖行業(yè)標準中規(guī)定的物理性能指標。

1.2.3礦石放射性檢測結(jié)果

本次工作從11個基分樣中抽取等量樣品組成礦石放射性檢測組合樣，經(jīng)我隊化驗室測定，礦石放射性結(jié)果見表1。

表1　放射性檢測分析結(jié)果

放射性檢測結(jié)果表明，礦石的內(nèi)照射指數(shù)及外照射指數(shù)均小于1.0，根據(jù)GB50325-2001標準建筑主體材料判定為A類裝修材料。

1.2.4礦石類型及加工技術(shù)性能

礦石類型：飾面用大理巖。

根據(jù)加工試驗結(jié)果，礦石質(zhì)地細膩、致密、顏色純正、穩(wěn)定。產(chǎn)品開采、鋸切時不易破碎，容易磨成光面。其相關(guān)加工技術(shù)性能參數(shù)如下：鋸切性80～100平方米/臺天、磨拋性1.5～2.0平方米/小時、光澤度85以上、板材率36m2/m3（板材厚2cm），荒料塊度一般大于0.5m3。

1.2.5荒料率的確定

（1）根據(jù)礦區(qū)北側(cè)試采區(qū)測定的裂隙分布情況，分別截取面積約7.0×7.0m=49.0m2的兩平行斷面，并疊合到一張圖（見下圖1）進行估算，其荒料總面積為13.95m2，斷面總面積為64.0m2，根據(jù)荒料率公式HK=S荒÷S總× 100%，計算得理論荒料率為26.43%。

圖1　理論荒料計算平面圖

（2）實際荒料率

根據(jù)委托方在礦區(qū)采用機械鋸切法進行了小規(guī)模試采，對礦區(qū)小規(guī)模試采數(shù)據(jù)，共統(tǒng)計3組數(shù)據(jù)，總計采出大理巖合格荒料87.49m3，共消耗大理巖資源350.59m3（詳見表2），實際荒料率為25%，較理論荒料率稍微偏低。

表2　礦區(qū)小規(guī)模試采荒料統(tǒng)計表

1.2.6礦石質(zhì)量綜述

該礦區(qū)礦石類型為大理巖類，其裝飾性能好，能加工成一定尺寸規(guī)格的巖石，巖石色調(diào)變化較均勻，顆粒分布均勻，具有較好的光澤度及較大的抗壓強度（57.58MPa），且未發(fā)現(xiàn)結(jié)核、孔洞、色斑、色淺、包裹體等，質(zhì)地均勻、致密、堅硬、吸水率低，力學(xué)性質(zhì)好。

綜上所述，礦區(qū)礦石各項指標均達到飾面用大理巖的質(zhì)量要求。

2　礦床開采技術(shù)條件

2.1地下水類型及富水性

根據(jù)礦區(qū)地下水賦存條件及含水層巖組特征，將其劃分為松散巖類和層狀巖類裂隙水。

2.1.1松散巖類孔隙水

松散巖類孔隙水含水巖組為殘坡積粘性土、砂（礫）質(zhì)粘性土，弱透水而富水性差。

2.1.2層狀巖類裂隙水

以裂隙溶隙充水為主，該巖組富水性差別較大，地下水多賦存于風(fēng)化裂隙帶中。根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料，單井涌水量48～850m3/d，大泉流量9.85～38.90L/s，地下徑流模數(shù)6.02～11.95L/（s· km2），地下水富水性中等～強，其中礦區(qū)地下水富水性弱，水量貧乏。

2.2礦床充水條件

礦區(qū)最低開采標高為277m，當?shù)厍治g基準面100m，礦體位于當?shù)厍治g基準面之上，礦區(qū)地形有利于自然排水，采礦活動在風(fēng)化裂隙潛水含水層中進行。野外調(diào)查結(jié)果表明，礦體及圍巖中風(fēng)化裂隙較發(fā)育，裂隙水可直接對采場進行充水，礦床充水的直接水源為風(fēng)化裂隙水，屬裂隙充水礦床，涌水量小，礦山開采一般不會受突水等安全問題影響。

綜上所述，礦區(qū)水文地質(zhì)條件簡單。

2.3工程地質(zhì)條件

2.3.1礦體覆蓋層特征及工程地質(zhì)條件

礦區(qū)內(nèi)殘坡積層厚度0～2.0m，平均約1.5m，殘坡積層主要為粘土、砂質(zhì)粘性土、含礫石或砂礫石，呈灰黃、紅褐色，硬塑狀，稍濕，其巖性松軟，遇水易軟化、崩解，屬不穩(wěn)定巖土層，工程地質(zhì)條件差。

灰?guī)r厚度1～160m，平均約80m，呈層狀或塊狀，遇水不易軟化、崩解，屬穩(wěn)定巖土層，工程地質(zhì)條件較好。

2.3.2礦體及圍巖穩(wěn)定性評價

礦山為露天開采的飾面用大理巖礦床，礦體為大理巖，其產(chǎn)狀受地形控制，抗壓強度50.10～68.00MPa，質(zhì)地較硬，巖石結(jié)構(gòu)致密，穩(wěn)定性較好。礦體頂?shù)装寮皣鷰r主要為灰?guī)r，巖石致密，邊坡穩(wěn)定性較好；丘陵山坡植被較發(fā)育，巖土體在天然狀態(tài)下穩(wěn)定性較好；但局部區(qū)域構(gòu)造引起巖石較破碎及節(jié)理裂隙較發(fā)育，開采過程中要注意邊坡的穩(wěn)定性，及時清除邊坡上松散的巖塊，確保安全生產(chǎn)。

礦區(qū)總體上工程地質(zhì)條件簡單。

2.4環(huán)境地質(zhì)條件

礦區(qū)處地震基本烈度Ⅵ度區(qū)，無大的活動性斷裂經(jīng)過，區(qū)域地殼穩(wěn)定性良好；礦石及圍巖內(nèi)照射指數(shù)0.7、外照射指數(shù)1.0，無有毒有害組份，采礦時不會造成采礦人員身體的放射性及毒性傷害，亦不會對周邊的水體產(chǎn)生污染。開采方式適宜采用露天開采。在開采過程中應(yīng)重視環(huán)境地質(zhì)的影響，重視安全生產(chǎn)，以避免事故的發(fā)生。 礦區(qū)總體上環(huán)境地質(zhì)條件簡單。

綜上所述，礦區(qū)水文地質(zhì)、工程地質(zhì)條件為簡單類型，環(huán)境地質(zhì)條件為簡單，本礦床開采技術(shù)條件為Ⅰ類。

2.5開采方法

該區(qū)礦體形態(tài)簡單、內(nèi)部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、埋藏淺，適宜露天開采，宜采用“從上往下分水平臺階開采”的采礦方法。開采時必須嚴格按有關(guān)規(guī)范并結(jié)合邊坡巖土的工程地質(zhì)特征，注意采場邊坡的穩(wěn)定性，控制好邊坡角度、高度，以及采取其它防護措施，確保生產(chǎn)安全。

礦體的覆蓋層剝離后，用鏟車裝入汽車運至統(tǒng)一設(shè)置的排土場堆放，并在排土場的出口處筑壩攔截，防止廢石、廢土流失。對開采完工地段要進行回填平整，做好礦山的綠化工作。

P61[文獻碼]B

1000-405X（2016）-2-91-2