本溪縣溝口村小臺溝石灰?guī)r礦礦床開采技術(shù)條件分析

李鑫

摘 要：為查明本溪縣溝口村小臺溝石灰?guī)r礦礦床開采技術(shù)條件，確保礦山安全生產(chǎn)，本文從水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)等方面進(jìn)行分析，通過野外實(shí)際調(diào)查及取樣化驗(yàn)測試;確定該礦區(qū)水文地質(zhì)條件為簡單類型，工程地質(zhì)條件為簡單類型，環(huán)境地質(zhì)條件為中等類型。

關(guān)鍵詞：石灰?guī)r;水文地質(zhì);工程地質(zhì);環(huán)境地質(zhì)

分類號：TD87

引言

礦區(qū)位于本溪縣南甸鎮(zhèn)溝口村東明小臺溝，在本溪縣東南部，行政區(qū)劃隸屬于南甸鎮(zhèn)溝口村管轄。礦區(qū)地處千山山脈的延續(xù)部分，屬遼東地區(qū)的淺切割中低山丘陵區(qū)，當(dāng)?shù)刈罡吆０螛?biāo)高402.5米，最低為265米，相對高差137.5米。區(qū)內(nèi)植被發(fā)育，第四系土層較薄，一般厚在2米至1.5米，局部巖石大部分裸露。

本地區(qū)年平均溫度5-9℃，最高氣溫37.5℃，年最低氣溫-38.5℃。年平均相對濕度在60%左右。一般六月份進(jìn)入雨季，七八月份為降水的全盛期，年平均降雨量750mm左右，最豐年降水量一般為枯水量的2.0-2.8倍;年蒸發(fā)量在650mm左右，最大月蒸發(fā)量出現(xiàn)在5-6月份，占年蒸發(fā)量的28-30%，最小月蒸發(fā)量一般出現(xiàn)在1月份，最大月蒸發(fā)量為最小月的7-15倍;平均無霜期在110-160天左右，封凍時(shí)間為每年的十一月份，翌年四月中旬解凍。凍土層深度在1.3米左右。

當(dāng)?shù)厮娏Y源豐富，主要以農(nóng)業(yè)、礦業(yè)為主。農(nóng)業(yè)主要種植玉米和大豆，礦業(yè)以每煤礦、石灰石礦為主，該地礦業(yè)的開發(fā)，解決了當(dāng)?shù)貏趧?dòng)就業(yè)問題，增加了當(dāng)?shù)鼐用竦氖杖?，提高了人民生活水平，使?dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)飛躍發(fā)展。且地方政府也支持企業(yè)的發(fā)展。

一、水文地質(zhì)條件

1.礦區(qū)水文地質(zhì)條件及開采后的變化

該礦區(qū)位于遼東山地的南部緣，是遼東山地長白山脈的東南延續(xù)部分。礦區(qū)處于北溫帶半濕潤季風(fēng)氣候區(qū)。礦區(qū)最高海拔高度402.5m，最低侵蝕基準(zhǔn)面標(biāo)高265m，相對高差137.5m。礦體賦存標(biāo)高：305-386.7m，高于當(dāng)?shù)刈畹颓治g基準(zhǔn)面。區(qū)內(nèi)植被茂盛，林區(qū)面積達(dá)80%;地勢陡峭，懸崖處基巖裸露;水系不發(fā)育。氣候主要特點(diǎn)：雨量充沛、濕度較大、寒冷期長，局部地區(qū)氣候差異明顯。年平均降雨量778mm左右，年結(jié)凍期平均194天，無霜期為164天。

2.含水層（帶）

（1）松散層孔隙潛水含水層

主要為第四系粘土、砂土與砂礫層，分布于細(xì)河的一二級階地，細(xì)河內(nèi)厚度3～24.8m。地下水水位埋深0.5～5.0m，一般含水層厚度為0.8～8.3m，含水層分布狹窄，厚度較薄，富水性較弱。

（2）基巖風(fēng)化裂隙含水層

主要為張夏祖一段薄層泥質(zhì)灰?guī)r、張夏祖二段鮞狀灰?guī)r以及崮山組薄層灰?guī)r，其節(jié)理裂隙發(fā)育，裂隙面參差不齊，普遍有黃色的水蝕現(xiàn)象，局部有些裂隙被粘土充填，裂隙呈脈狀分布。

3.礦區(qū)地下水補(bǔ)給、徑流、排泄條件

（1）補(bǔ)給條件

礦區(qū)內(nèi)地下水補(bǔ)給有兩個(gè)方面，一是大氣降水的滲入補(bǔ)給，第四系松散層和基巖風(fēng)化帶接受大氣降水的補(bǔ)給后，垂直運(yùn)移后補(bǔ)給深部巖溶裂隙水。二是地下巖溶裂隙水的側(cè)向徑流補(bǔ)給，受地層巖性的控制，其破碎帶厚度、裂隙發(fā)育程度有限，透水性能差，阻礙了側(cè)向滲入補(bǔ)給。

（2）徑流方向

大氣降水與地表水垂直入滲地下后，部分在入滲后水平運(yùn)移，遇到溝谷斜坡后以泉水形式出露，流入細(xì)河并匯入太子河向區(qū)外排泄。深部巖溶裂隙水的徑流與區(qū)域基本一致，運(yùn)移主要是沿巖層走向方向徑流。

（3）排泄方式

地表水以泉、人工開采、大氣與植被蒸發(fā)的方式排泄。深部地下水的整體排泄方式是用人工來進(jìn)行排泄。

4.礦區(qū)水化學(xué)特征

通過類比相鄰礦山地下水樣采集，水質(zhì)分析結(jié)果表明，該礦區(qū)地下水類型為重碳酸、硫酸-鈣型水。

5.礦床主要充水因素

礦區(qū)位于丘陵邊坡和分水嶺地區(qū)，礦體均位于當(dāng)?shù)刈畹颓治g基準(zhǔn)面標(biāo)高以上，地下水類型主要為巖溶裂隙水，巖溶發(fā)育程度較差，礦山開采深度內(nèi)未見地下水位，大氣降水為采坑主要充水因素。

礦山有2個(gè)采區(qū)，均為邊坡露天開采，采坑積水可以自然排放。綜上所述，確定礦區(qū)水文地質(zhì)條件為簡單類型。

二、工程地質(zhì)條件及開采后的變化

1.工程地質(zhì)條件現(xiàn)狀評價(jià)

該礦山開采對象為制灰用石灰?guī)r，呈層狀產(chǎn)出，除松散第四系堆積外，巖石穩(wěn)固性、完整性較好，且產(chǎn)狀較平緩，整體穩(wěn)定性較好。

2.工程地質(zhì)條件預(yù)測評價(jià)

礦體為中厚層鮞狀灰?guī)r，圍巖為中厚層鮞狀灰?guī)r及薄層泥質(zhì)灰?guī)r，巖石結(jié)構(gòu)為微晶結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造，巖體較完整產(chǎn)狀較平緩，整體穩(wěn)固性較好，露天采場邊坡穩(wěn)定性較好。巖層、礦層產(chǎn)狀較平穩(wěn)，區(qū)內(nèi)礦體賦存于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以上?？紤]到礦體的埋藏及礦區(qū)的地形等情況，礦山為露天開采，礦山自開采以來未發(fā)生工程地質(zhì)問題。

綜上所述，確定礦區(qū)工程地質(zhì)條件為簡單類型。

三、環(huán)境地質(zhì)條件及開采后的變化

1.礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)現(xiàn)狀評價(jià)

該礦山自建設(shè)以來，存在的環(huán)境地質(zhì)問題主要有以下幾個(gè)方面：

（1）礦山開采方法為露天開采，現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害不發(fā)育，對地下含水層影響程度較小，但對地形地貌礦、植被及生態(tài)環(huán)境影響較大。

（2）礦山生產(chǎn)過程中，所產(chǎn)生的噪聲主要為機(jī)械所產(chǎn)生的，但噪聲傳播受聲源四周山體的阻擋，并且距離村莊較遠(yuǎn)，因此對周圍聲環(huán)境影響較小。

（3）礦山礦石裝卸、運(yùn)輸車輛行駛、采場、礦渣在風(fēng)力作用下，干旱季節(jié)會造成揚(yáng)塵取決于風(fēng)速大小，一般情況下影響范圍和影響程度較小，爆破、汽車尾氣產(chǎn)生的有害氣體量不大，對環(huán)境影響較小。

（4）工程建設(shè)和運(yùn)行期間水土流失強(qiáng)度及流量增大，礦物質(zhì)和浮土被雨水沖刷流入附近的溝谷中，但礦物質(zhì)中的重金屬和有害物質(zhì)含量較小、對水環(huán)境影響較小。

對上述存在的環(huán)境地質(zhì)問題，礦山對生產(chǎn)場地及路面進(jìn)行灑水，同時(shí)盡量減少鑿巖、爆破工作。建議盡量減少對生態(tài)環(huán)境的破壞，開采后應(yīng)及時(shí)植樹造林，做好綠化工作，維護(hù)好生態(tài)環(huán)境。

2.礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)預(yù)測評價(jià)

就礦區(qū)開采來看對環(huán)境影有一定影響。廢渣排放大部分是排放在露天采空區(qū)內(nèi)，所以廢渣排放量很小，破壞影響環(huán)境較小。露天涌水量較小，平時(shí)無水，只有在汛期水量較大，排出的污水，對環(huán)境不會造成大的危害，對環(huán)境影響主要是礦山運(yùn)輸和爆破時(shí)產(chǎn)生震動(dòng)和煙塵。預(yù)測礦山開采在采坑邊坡可能產(chǎn)生崩塌地質(zhì)災(zāi)害，危險(xiǎn)性小，對地下含水層影響程度較輕，但礦山開采形成山坡露天采場，對地形地貌景觀和土地資源、植被破壞影響較大。因此在開采過程中，要嚴(yán)格按設(shè)計(jì)規(guī)范開采，注意保護(hù)周圍環(huán)境，盡量減少對地表植被的破壞，同時(shí)要做好廢石堆放和水土保持工作。

綜上所述，確定礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)條件為中等類型。

四、結(jié)論

該礦床礦體規(guī)模大，剝采比小，礦體厚較大且穩(wěn)定，礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造比較簡單，礦石質(zhì)量好。礦區(qū)的水文地質(zhì)、工程地質(zhì)和環(huán)境條件比較簡單。礦體及頂、底板巖石比較穩(wěn)固，水、電及交通條件好，開采技術(shù)條件好。

參考文獻(xiàn)：

[1]周梵，羅喜成，張勇.宜春市蒼前水泥用灰?guī)r礦地質(zhì)特征及找礦前景分析[J].四川有色金屬，2019（01）.

[2]王超峰，許祥.宿州市大荊山水泥用灰?guī)r礦地質(zhì)特征及成因[J].中國非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊，2020（01）.

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