大深石灰石礦開(kāi)拓方案初探

鄧必樹(shù)

(漳平市礦產(chǎn)工業(yè)公司, 福建 漳平市 364400)

1 概 述

礦區(qū)位于漳平市城東南隅，戴云山脈之南端，主要山系走向多為東西向，與區(qū)域構(gòu)造線基本一致，地形屬中年期的中低山，海拔標(biāo)高210.00～616.00 m，最高洪水位206 m，氣候?qū)倌蟻啛釒Ъ撅L(fēng)氣候，地形坡度一般10°～35°，浮土覆蓋一般大于3 m，植被發(fā)育。

2 礦體賦存狀況及開(kāi)采技術(shù)條件

礦層賦存在棲霞組至船山組地層中，位于礦區(qū)北塊段，東起49線，西至41線，南自F32斷層，北界至1號(hào)巖墻。東西長(zhǎng)600 m，延伸170 m。有9個(gè)鉆孔控制，分布高程自+158.69 m至300.00 m，厚度變化在20～120.00 m之間，總的趨勢(shì)是東厚西薄，北厚南薄。43線以西多見(jiàn)巖漿巖破壞，地層連續(xù)性相對(duì)較差。鉆孔中共見(jiàn)1～7層礦，累計(jì)見(jiàn)礦厚度3.24～68.84 m，主要為大理巖，其次結(jié)晶灰?guī)r和灰?guī)r。

該礦體資源量估算高程為+201～+285 m，礦體的平均品位為CaO 51.82%、MgO 1.43%、SiO23.87%。礦層頂板一般為矽卡巖及第四系覆土，底板為矽卡巖或鐵礦頂板。西部近鐵礦頂板矽卡巖化程度較高，在1線和41線上有坑道鉆KD41及KD1-1揭露，經(jīng)化驗(yàn)其化學(xué)成分一般為CaO 32.21%～43.36%。

根據(jù)巖礦鑒定資料和野外地質(zhì)編錄觀察，組成石灰?guī)r礦石的礦物大部分為方解石，含量在85%～95%之間，含少量石英、硅灰石、白云石；泥質(zhì)、炭質(zhì)、鐵質(zhì)物等。 礦石主要呈細(xì)晶結(jié)構(gòu)，其次為微晶結(jié)構(gòu)、隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)。石灰?guī)r礦石呈致密塊狀，具明顯的層狀構(gòu)造，礦層為中—厚層狀構(gòu)造，單層厚0.1～1.00 m，局部大于1.20 m以上。根據(jù)不同礦體中礦石的礦物組合特征和礦物成份的差異可劃分為3種不同礦石自然類型，略含燧石結(jié)核細(xì)晶灰?guī)r、含炭質(zhì)泥質(zhì)細(xì)晶灰?guī)r、純灰?guī)r。礦石礦物主要為方解石、石英等，致密堅(jiān)硬。塊狀構(gòu)造，屬堅(jiān)硬巖組。局部受構(gòu)造影響，呈角礫狀。礦體頂板以矽卡巖為主，花崗巖次之，底板以矽卡巖為主，花崗巖次之，工程地質(zhì)巖組屬半堅(jiān)硬—堅(jiān)硬巖組，圍巖相對(duì)比較穩(wěn)固。

3 開(kāi)拓方案的確定

開(kāi)拓方案應(yīng)滿足的基本要求：礦山基建工程量??；生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單；設(shè)備容易解決；不占良田，少占或緩占農(nóng)田；不留或少留保安礦柱，減少自然資源的損失；基建投資省，但也必須注意減少生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用；確保安全；確保能在設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)規(guī)定的期限內(nèi)投產(chǎn)和達(dá)產(chǎn)。

選擇開(kāi)拓方案應(yīng)考慮的影響因素：礦區(qū)地表地形條件；礦床周圍巖層的地質(zhì)及水文地質(zhì)條件；礦床賦存條件；礦床的工業(yè)儲(chǔ)量、礦石工業(yè)價(jià)值、礦床的勘探程度、遠(yuǎn)景儲(chǔ)量及礦山企業(yè)的規(guī)模、服務(wù)年限等。

開(kāi)拓方案的確定：綜合考慮礦區(qū)的地形地質(zhì)、礦體賦存狀況及開(kāi)采技術(shù)條件、礦區(qū)原有井巷工程存在狀況、礦床的勘探程度及運(yùn)輸設(shè)備的類型、最高洪水位、有足夠的工業(yè)場(chǎng)地等因素，兼顧小型礦山的開(kāi)采技術(shù)水平和設(shè)備裝備水平，確定采用平硐開(kāi)拓方案。

4 主要設(shè)計(jì)參數(shù)的確定

開(kāi)拓工程擬從礦區(qū)西南側(cè)鐵路下方214 m水平涵洞口往北東40°左右掘進(jìn)平硐到達(dá)220 m中段水平，做為礦山生產(chǎn)運(yùn)輸主平硐；從礦區(qū)西側(cè)240 m水平往北東140°左右掘進(jìn)平硐到240 m中段水平，做為礦山總回風(fēng)平硐。

根據(jù)無(wú)軌運(yùn)輸設(shè)備外形尺寸，確定主運(yùn)輸平硐為三心拱，巷道寬4.5 m、高4.7 m，凈斷面積19.73 m2，設(shè)排水溝；總回風(fēng)平硐巷道寬3 m、高3 m，凈斷面積8.37 m2，設(shè)排水溝；根據(jù)無(wú)軌運(yùn)輸設(shè)備的類型和運(yùn)輸量的大小，確定坡度為3‰～5‰；采用混凝土路面，為保證質(zhì)量須一次進(jìn)行澆灌混凝土。每間隔100 m設(shè)一會(huì)車道，長(zhǎng)度15 m，巷道加寬2 m。根據(jù)地質(zhì)報(bào)告中所述工程地質(zhì)條件,井下礦巖總體穩(wěn)固性較好，井巷工程一般不支護(hù)，僅硐口及破碎帶需采用混凝土支護(hù)，支護(hù)厚度300～350 mm。

5 井下運(yùn)輸

擬采用機(jī)動(dòng)靈活的礦用自卸汽車運(yùn)輸，即井下礦石經(jīng)鏟運(yùn)機(jī)裝至自卸汽車，由主運(yùn)輸巷道運(yùn)出地表后直接銷往水泥廠。掘進(jìn)廢石排至堆碴場(chǎng)內(nèi)，部分用于維修公路(回采過(guò)程的廢石可直接堆存在采場(chǎng)內(nèi))。材料、設(shè)備均由汽車經(jīng)平硐運(yùn)達(dá)各作業(yè)點(diǎn)，人員由平硐出入。

6 平硐開(kāi)拓的優(yōu)點(diǎn)

(1) 平硐運(yùn)輸比井筒提升簡(jiǎn)單、安全、可靠、運(yùn)輸能力大，運(yùn)輸成本低。

(2) 主平硐以上各中段的涌水可通過(guò)斜坡道自排到主平硐，經(jīng)水溝自流排到地表，無(wú)需安裝排水設(shè)備和施工相應(yīng)的硐室，排水費(fèi)用低。

(3) 不需要提升設(shè)備及提升機(jī)房或硐室，也不需要建筑井架或井塔，沒(méi)有復(fù)雜的井底車場(chǎng)巷道。

(4) 施工與維護(hù)簡(jiǎn)單，掘進(jìn)速度快，基建時(shí)間短，投資少，經(jīng)濟(jì)效果好。

(5) 主平硐以下的石灰石資源，可從平硐進(jìn)行深部開(kāi)拓，對(duì)上部生產(chǎn)基本上沒(méi)有干擾。

7 結(jié) 論

該礦山地質(zhì)工作程度偏低，建議礦山在開(kāi)拓、開(kāi)采過(guò)程中，要加強(qiáng)礦山的地質(zhì)勘探工作，提高礦石的儲(chǔ)量級(jí)別，以便更好地指導(dǎo)礦山安全生產(chǎn)，減少工程投資浪費(fèi)，以利于礦山下階段的設(shè)計(jì)工作。

參考文獻(xiàn)：

[1]《新編礦山采礦設(shè)計(jì)手冊(cè)》編寫委員會(huì)，《新編礦山采礦設(shè)計(jì)手冊(cè)》礦床開(kāi)采卷[M].徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社,2006.

[2]《新編礦山采礦設(shè)計(jì)手冊(cè)》編寫委員會(huì)，《新編礦山采礦設(shè)計(jì)手冊(cè)》井巷工程卷[M].徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2006.

[3]福建省閩東南地質(zhì)大隊(duì)，福建省漳平市大深礦區(qū)水泥用石灰?guī)r礦資源儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告[R].2010.