年產(chǎn)30萬噸規(guī)模石灰石礦開發(fā)利用方案設(shè)計(jì)_第1頁
年產(chǎn)30萬噸規(guī)模石灰石礦開發(fā)利用方案設(shè)計(jì)_第2頁
年產(chǎn)30萬噸規(guī)模石灰石礦開發(fā)利用方案設(shè)計(jì)_第3頁
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文檔簡介

1、年產(chǎn)30萬噸規(guī)模石灰石礦開發(fā)利用方案設(shè)計(jì)年產(chǎn)30萬噸規(guī)模石灰石礦開發(fā)利用方案設(shè)計(jì)第一章 概 述第一節(jié) 項(xiàng)目名稱、隸屬關(guān)系及礦山位置一、項(xiàng)目名稱、隸屬關(guān)系松滋市方家坪石灰石礦業(yè)有限責(zé)任公司屬于新辦理采礦權(quán)手續(xù)的露天礦山企業(yè)。該礦山擬定采礦權(quán)人為松滋市方家坪石灰石礦業(yè)有限責(zé)任公司,隸屬松滋市劉家場鎮(zhèn)管轄。二、項(xiàng)目位置、交通、地理概況松滋市方家坪石灰石礦業(yè)有限責(zé)任公司石灰?guī)r礦區(qū)位于松滋市劉家場鎮(zhèn)以北約10公里,該礦區(qū)地理座標(biāo):北緯30°66-30°617東徑111°2619-111°2628礦區(qū)隸屬松滋市劉家場鎮(zhèn)管轄,劉家場到礦區(qū)有簡易公路相通從劉家場鎮(zhèn)到松滋

2、市城、宜都縣城有公路可通。礦區(qū)南距湖北省劉家場水泥廠約10公里。有松宜煤礦鐵路專用線通過礦區(qū)北部和水泥廠,該專用線與焦枝、枝柳鐵路于枝城接軌交通甚為方便。(見交通位置圖)礦 區(qū)松滋市方家坪石灰石礦業(yè)有限責(zé)任公司礦區(qū)交通位置圖礦區(qū)屬中低山區(qū),海拔200360米。相對高差160 余米。山勢一般較緩。局部陡峻。礦區(qū)以北有洛溪河流過,愈往南山勢漸高。本區(qū)屬大陸性氣候,四季分明。氣溫:1040,平均年降雨量為1145毫米以下,降雨量大部集中在49月,年平均風(fēng)速2.22.4米秒,偶見最大風(fēng)速可達(dá)18米秒以上,東南風(fēng)多見。區(qū)內(nèi)以農(nóng)業(yè)為主,糧食作物主要有稻谷、小麥、包谷、紅苕等。礦區(qū)東南有河田坪火力發(fā)電廠,發(fā)

3、電量5萬Kw,已與丹江聯(lián)成電網(wǎng)。主要供松宜煤礦用。隨著市場經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,當(dāng)?shù)剞r(nóng)村的剩余勞動力也在組織起來從事商品經(jīng)濟(jì)活動,興辦部分小企業(yè),如小型煤礦、采石場、灰沙磚廠等,部分商業(yè)門店也正在興起。根據(jù)中國地震烈度區(qū)劃圖(1990年1/400萬)和湖北省建設(shè)廳關(guān)于我省地震基本烈度區(qū)劃的通知,礦區(qū)所在地屬級,不屬危險(xiǎn)設(shè)防區(qū)。三、項(xiàng)目建設(shè)外部條件及開發(fā)現(xiàn)狀松滋市方家坪石灰石礦業(yè)有限責(zé)任公司開采礦種為水泥用石灰?guī)r,礦區(qū)周圍無其它石灰?guī)r采礦權(quán)設(shè)置,2009年由松滋市國土資源局劃定礦區(qū)開采范圍,同時(shí)由宜昌地質(zhì)礦產(chǎn)研究所編制提交了湖北省松滋市劉家場鎮(zhèn)方家坪水泥石灰?guī)r地質(zhì)詳查報(bào)告,荊州市國土資源局以【2009

4、】001號關(guān)于湖北省松滋市劉家場鎮(zhèn)方家坪水泥石灰?guī)r礦地質(zhì)詳查報(bào)告礦產(chǎn)資源儲量評審備案書評審?fù)ㄟ^。為了合法開采國家礦產(chǎn)資源,特委托編制礦產(chǎn)資源開發(fā)利用方案。四、建設(shè)單位概況及企業(yè)性質(zhì)松滋市方家坪石灰石礦業(yè)有限責(zé)任公司屬于新辦理采礦權(quán)手續(xù)的露天礦山企業(yè)。該礦山擬定采礦權(quán)人為松滋市方家坪石灰石礦業(yè)有限責(zé)任公司,企業(yè)性質(zhì)為有限責(zé)任公司,采礦權(quán)范圍面積為0.161平方公里,拐點(diǎn)坐標(biāo)如下:點(diǎn)號XY13331808.0037542030.0023331770.0037542342.0033331212.0037542316.0043331389.0037541984.00第二節(jié) 開發(fā)利用方案編制依據(jù)一、法律

5、、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)1、中華人民共和國礦產(chǎn)資源法2、中華人民共和國安全生產(chǎn)法3、中華人民共和國礦產(chǎn)安全法4、中華人民共和國礦山安全法實(shí)施條例5、中華人民共和國勞動法6、中華人民共和國消防法7、中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法8、金屬非金屬礦山安全規(guī)程(GB16423-2006)9、爆破安全規(guī)程(GB6722-2003)10、工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)二、地質(zhì)資料及其他文件1、松滋市方家坪石灰石礦業(yè)有限責(zé)任公司編制礦產(chǎn)資源開發(fā)利用方案委托書;2、雙方協(xié)商的本礦礦產(chǎn)資源開發(fā)利用方案編制原則;3、湖北省松滋市劉家場鎮(zhèn)方家坪水泥石灰?guī)r礦地質(zhì)詳查報(bào)告(2009年4月);4、荊州市國土資源局關(guān)于湖北省松滋市劉家場鎮(zhèn)方家坪水泥石

6、灰?guī)r礦地質(zhì)詳查報(bào)告礦產(chǎn)資源儲量評審備案書【2009】001;5、松滋市國土資源局關(guān)于市雙七水泥有限責(zé)任公司方家坪水泥用灰?guī)r礦申請劃定礦區(qū)范圍的批復(fù);6、礦產(chǎn)資源開發(fā)利用方案編寫內(nèi)容要求(國土資發(fā)【1999】98號);7、湖北省國土資源廳編制的截止二00五年底湖北省礦產(chǎn)資源儲量表建材及其他非金屬礦產(chǎn)(第8冊)(2006年7月);8、現(xiàn)場實(shí)測資料。第二章 礦產(chǎn)品需求現(xiàn)狀和預(yù)測第一節(jié) 礦產(chǎn)品需求情況和市場供應(yīng)情況一、礦產(chǎn)品現(xiàn)狀及加工利用趨向松滋市方家坪石灰石礦業(yè)有限責(zé)任公司主要產(chǎn)品為水泥用灰?guī)r。隨著當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)的不斷發(fā)展,基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的步伐不斷加快,礦產(chǎn)資源的需求量正在不斷上升,特別是水泥用料的市場前景

7、看好。二、國內(nèi)外近、遠(yuǎn)期的需求量及主要銷向預(yù)測當(dāng)前,國內(nèi)外石灰石礦價(jià)格穩(wěn)定,預(yù)計(jì)在近20年內(nèi),隨著我國工業(yè)建設(shè)不斷發(fā)展,對水泥用石灰石礦產(chǎn)品的需求量不斷增加,市場需求量較大。水泥作為基本建設(shè)的主材之一,在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中起著重要的作用。隨著國家4萬億財(cái)政的投入,以及更多的基礎(chǔ)建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)施,市場將會加大對水泥的需求。權(quán)威人士的預(yù)計(jì),2009年全社會水泥消費(fèi)量將達(dá)到15.41億噸,同比增長6.3%,增量為9170萬噸。在本次經(jīng)濟(jì)危機(jī)中,水泥行業(yè)將先于其他行業(yè)最先復(fù)蘇。據(jù)荊州市政府統(tǒng)計(jì),荊州市及其周邊市、縣水泥市場年需求量在2000萬噸以上,而目前水泥生產(chǎn)能力僅為1080萬噸,同時(shí)隨著國家和地方基本

8、建設(shè)項(xiàng)目的投資上馬,水泥生產(chǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場的需求。為解決這一問題,推動松滋市地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展,松滋市雙七水泥有限責(zé)任有限公司擬在劉家場建一條年產(chǎn)120萬噸環(huán)保型水泥干法旋窯生產(chǎn)線。預(yù)計(jì)年需求水泥用石灰石240萬噸以上,當(dāng)?shù)啬壳暗牡V石生產(chǎn)能力遠(yuǎn)不能滿足水泥生產(chǎn)的需要,有必要加大水泥用石灰?guī)r礦山的開發(fā)。松滋市方家坪石灰石礦業(yè)有限責(zé)任公司投產(chǎn)后所生產(chǎn)礦石主要供給松滋市雙七水泥有限責(zé)任公司年產(chǎn)120萬噸環(huán)保型水泥干法旋窯生產(chǎn)線。三、礦床資源遠(yuǎn)景評價(jià)礦區(qū)巖層呈單斜緩傾斜層狀產(chǎn)出。傾向一般135°235°。傾角比較平緩一般在10°以下。局部因受褶皺和裂構(gòu)造的影響產(chǎn)狀變化較大。石

9、灰?guī)r礦賦存于三疊系大冶組,礦層厚度較大,礦層平均厚度150米,CaO含量高,平均52.02%,雜質(zhì)含量低,礦石質(zhì)量達(dá)水泥原料級品要求。礦區(qū)資源儲量能達(dá)到小型礦床規(guī)模,完全滿足地方建設(shè)需要。同時(shí),礦區(qū)還可向向北、西、東延展,具有較大的遠(yuǎn)景資源潛力。第二節(jié) 產(chǎn)品價(jià)格分析近年來,隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人民生活水平的提高,基礎(chǔ)建設(shè)的相繼開展,水泥用灰?guī)r需求量不斷增加,松滋市境內(nèi)水泥用料用灰?guī)r原礦價(jià)格一般為911元/噸之間,經(jīng)破碎加工成各種規(guī)格的水泥用料后,利用價(jià)值提升較大,經(jīng)加工后礦石成本約12.5元,但成品水泥用料價(jià)格在1720元之間,本礦根據(jù)其質(zhì)量和運(yùn)輸距離確定噸礦成品價(jià)格為18元。第三章 礦產(chǎn)

10、資源概況第一節(jié) 礦區(qū)總體概況一、區(qū)域地質(zhì)及礦產(chǎn)特征(一)地質(zhì)特征礦區(qū)大地構(gòu)造位置地處揚(yáng)子地臺八面山褶皺帶武陵坳陷褶皺束的北端,主要出露古生代和中生代早期的地層。褶皺軸以東西向?yàn)橹鳎琋W向、NE向斷裂比較發(fā)育。1、區(qū)域地層(1)寒武系僅出露中上統(tǒng),為一套淺海碳酸鹽巖為主的沉積組合,厚度約900m。中統(tǒng)覃家廟組:主要為灰色中薄層狀白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r。上統(tǒng)三游洞組:下部主要為淺灰色厚層狀灰?guī)r夾白云巖;上部主要為灰色厚層狀白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r。(2)奧陶系發(fā)育完全,與下伏寒武系連續(xù)沉積,為一套碳酸鹽巖夾碎屑巖組合,厚度約280m。自下而上劃分為:下統(tǒng)南津關(guān)組:淺灰色中厚層狀灰?guī)r夾少量鈣質(zhì)頁巖。下統(tǒng)分鄉(xiāng)組

11、:淺灰色中厚層狀生物碎屑灰?guī)r夾頁巖。下統(tǒng)紅花園組:淺灰色厚層塊狀生物碎屑灰?guī)r夾白云質(zhì)灰?guī)r。下統(tǒng)大灣組:灰色、灰綠色泥質(zhì)灰?guī)r、瘤狀灰?guī)r夾鈣質(zhì)泥巖。中統(tǒng)牯牛潭組:灰綠色夾絳紅色瘤狀灰?guī)r夾灰綠色頁巖。中統(tǒng)廟坡組:灰色、灰黃色葉片狀泥巖。中統(tǒng)寶塔組:灰色厚層狀收縮紋灰?guī)r夾瘤狀灰?guī)r。上統(tǒng)臨鄉(xiāng)組:灰褐色灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r夾頁巖。上統(tǒng)五峰組:黑色碳質(zhì)頁巖、黑色薄層硅質(zhì)巖。(3)志留系本區(qū)僅發(fā)育中、下統(tǒng),與下伏奧陶系連續(xù)沉積,為一套陸源細(xì)碎屑巖組合,總厚度約1400m。自下而上劃分為:下統(tǒng)龍馬溪組:灰綠色粉砂質(zhì)泥巖、粉砂巖夾細(xì)砂巖。下統(tǒng)羅惹坪組:灰綠色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、粉砂巖,夾生物碎屑灰?guī)r或灰?guī)r透鏡體。中統(tǒng)紗帽

12、組:灰綠色中厚層狀細(xì)砂巖、粉砂巖夾泥巖,頂部夾中層狀灰?guī)r。(4)泥盆系本區(qū)僅發(fā)育中、上統(tǒng),與下伏志留系呈平行不整合接觸,自下而上劃分為:中統(tǒng)云臺觀組:灰白色中厚層狀石英砂巖、粉砂巖夾粉砂質(zhì)泥巖,底部發(fā)育底礫巖或含礫石英砂巖,厚3050m。上統(tǒng)黃家磴組:灰色、灰黑色砂巖、粉砂巖及粉砂質(zhì)泥巖,夾鐵質(zhì)砂巖或鮞狀赤鐵礦層,厚2040m。上統(tǒng)寫經(jīng)寺組:灰色泥灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r夾石英砂巖、粉砂巖等,厚71100m。(5)石炭系與下伏泥盆系為連續(xù)沉積,自下而上劃分為:下統(tǒng)巖關(guān)組:深灰色中厚層狀含生物碎屑灰?guī)r,厚010m。下統(tǒng)大塘組:灰色、深灰色泥巖、中厚層狀細(xì)砂巖,局部夾劣質(zhì)薄煤層或煤線,厚4085m。中統(tǒng)

13、黃龍組:下部為灰色厚層狀白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r,上部為淺灰色厚層狀灰?guī)r,厚2030m。(6)二疊系發(fā)育較齊全,主要為一套以灰?guī)r為主的淺海碳酸鹽巖組合,總厚度一般在450500m之間,上、下統(tǒng)的底部各發(fā)育一套煤系地層。自下而上劃分為下統(tǒng)的梁山組、棲霞組、茅口組、孤峰組和上統(tǒng)的吳家坪組、。下統(tǒng)梁山組:底部為砂巖,中部為高嶺土礦,上部為碳質(zhì)泥巖、煤層夾黃鐵礦層,頂部為砂巖。各地厚度不一,薄者615m,厚者可達(dá)58m。下統(tǒng)棲霞組:灰深灰色中厚層狀含燧石結(jié)核生物灰?guī)r。厚度70150m。下統(tǒng)茅口組:灰色中厚層塊狀生物灰?guī)r夾碳、鈣質(zhì)泥巖及大團(tuán)塊燧石結(jié)核。厚度140180m。下統(tǒng)孤峰組:灰黑色薄層狀硅質(zhì)巖夾炭質(zhì)泥

14、巖。厚2035m。上統(tǒng)吳家坪組:中上部為淺灰色中層狀含燧石結(jié)核灰?guī)r,底部為炭質(zhì)泥巖夾薄煤層和蒙脫石粘土巖,厚80120m。(7)三疊系本區(qū)僅出露下統(tǒng),主要為一套碳酸鹽巖組合,厚度約1300m,與下伏二疊系呈整合接觸,劃分為大冶組和嘉陵江組。下統(tǒng)大冶組:為本區(qū)水泥石灰?guī)r礦的含礦巖系,下部為淺灰色薄、中層狀灰?guī)r夾灰黃色鈣質(zhì)泥巖;中部為灰色薄層狀灰?guī)r;上部為灰色厚層狀灰?guī)r。下統(tǒng)嘉陵江組:下部為淺灰色中厚層狀白云巖;中部為灰色中厚層狀灰?guī)r;上部為白云巖、白云質(zhì)角礫巖夾中厚層狀灰?guī)r。2、區(qū)域構(gòu)造本礦區(qū)處于長陽東西向構(gòu)造帶南部之仁和坪倒轉(zhuǎn)向斜的東端。根據(jù)區(qū)測資料分析,長陽東西向構(gòu)造帶,主要由近東西向的褶皺

15、和逆斷層、NNW和NNE向平推斷層,及南北向正斷層組成。仁和平倒轉(zhuǎn)向斜,軸線里東西向伸展軸面向北倒轉(zhuǎn),長約60Km,寬約20km。核部出露三迭系地層。兩翼由二迭系至奧陶系地層組成。地層之間的界線依次圈閉于劉家場西邊。本礦區(qū)位于仁和平倒轉(zhuǎn)向斜的東端,受劉家場南北向橫向斷層組的影響較大。(二)、礦產(chǎn)特征本區(qū)礦產(chǎn)比較豐富,主要有煤、黃鐵礦、鮞狀赤鐵礦、粘土礦、重晶石、硅石(石英巖)、石灰?guī)r、方解石等。煤:主要賦存于下二疊統(tǒng)梁山組中,次為上二疊統(tǒng)吳家坪組,其中梁山組煤系(俗稱馬鞍煤系)是目前鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)開采的主要礦種,如松宜煤礦、清水灣煤礦等。黃鐵礦:亦主要賦存于下二疊統(tǒng)梁山組中,礦層厚度薄,多為小型礦點(diǎn)

16、,僅有零星開采,如銹水溝礦點(diǎn)和梯子口礦點(diǎn)。粘土礦:有下二疊統(tǒng)梁山組及上二疊統(tǒng)吳家坪組、下石炭統(tǒng)大塘組等多個(gè)含礦層位。鐵礦:主要為泥盆系寧鄉(xiāng)式鮞狀赤鐵礦,其硫磷含量普遍較高,厚度較薄,規(guī)模小,目前多為個(gè)體開采,如漁洋關(guān)礦點(diǎn)、松木坪礦點(diǎn)。石灰?guī)r:工作區(qū)屬于碳酸鹽巖較為發(fā)育區(qū),石炭系、二疊系及三疊系均為淺海相碳酸鹽相沉積,二疊系棲霞組及三疊系嘉陵江組、大冶組含有質(zhì)地較純的石灰?guī)r,可作為電石、水泥等工業(yè)原料及冶金輔助材料,是企業(yè)的主要開采對象,如松木坪(溶劑石灰?guī)r)、白果樹(電石原料)、三溪口(水泥原料)等。三疊系大冶組為本次勘查工作的對象,其灰?guī)r可作為優(yōu)質(zhì)水泥原料。- 12 -二、 礦區(qū)礦產(chǎn)資源概況

17、依據(jù)宜昌地質(zhì)礦產(chǎn)研究所2009年提交的湖北省松滋市劉家場鎮(zhèn)方家坪水泥石灰?guī)r礦地質(zhì)詳查報(bào)告,松滋市方家坪石灰石礦業(yè)有限責(zé)任公司332儲量為490萬噸,333資源量211萬噸,共計(jì)水泥石灰?guī)r資源儲量701萬噸。三、該設(shè)計(jì)與礦區(qū)總體開發(fā)的關(guān)系。設(shè)計(jì)與礦區(qū)總體開發(fā)協(xié)調(diào)一致,設(shè)計(jì)范圍為松滋市方家坪石灰石礦業(yè)有限責(zé)任公司開采大冶組灰?guī)r。依據(jù)松滋市國土資源局關(guān)于市雙七水泥有限責(zé)任公司方家坪水泥用灰?guī)r礦劃定礦區(qū)范圍的批復(fù),為了充分利用礦產(chǎn)資源做到“應(yīng)采盡采”,按照規(guī)定程序擬設(shè)一處采礦權(quán)。本次開發(fā)利用方案設(shè)計(jì)利用儲量系湖北省松滋市劉家場鎮(zhèn)方家坪水泥石灰?guī)r礦地質(zhì)詳查報(bào)告內(nèi)的儲量,結(jié)合當(dāng)?shù)氐V產(chǎn)品需求情況,確定礦山生

18、產(chǎn)規(guī)模為30萬噸/年。第二節(jié) 設(shè)計(jì)項(xiàng)目資源概況一、礦區(qū)地質(zhì)及構(gòu)造特征(一)地層礦區(qū)出露的地層為三疊系大冶組。按其巖性大冶組可分為六層(本礦區(qū)缺第六層和第五層上部層),其中第四至第五層為本礦區(qū)的石灰?guī)r礦層,是此次勘探工作的對象,下部第三至第一層是礦層底板。第四系在礦區(qū)零星分布?,F(xiàn)將地層從新到老分述如下。1、第四系(Q):厚1.66米。殘坡積呈零星分布。由褐黃色粘土、亞砂土、灰?guī)r碎石,砂礫石(多是灰?guī)r、石英巖、燧石)等組成見有少量鐵錳質(zhì)結(jié)核。礦區(qū)東部見有礫石堆積零星分布。礫石大小一般礫徑13厘米。滾園渾園或次棱角狀,多與粘土混雜產(chǎn)出。2、大冶組(T1dy):分為六層本區(qū)缺第六層(1)第五層(T15

19、dy):為中厚層灰?guī)r-厚層礫屑灰?guī)r(厚36米)。區(qū)內(nèi)出露厚度43.90米。(2)第四層(T14dy)。從上到下可分為兩層。上層T14dy:中厚層夾薄層灰?guī)r。厚約65.4866.58米。頂部為雜色薄層含泥質(zhì)灰?guī)r(厚約0.71.4米)。下層T14ady:薄層至中厚層灰?guī)r,厚40.2743.96米。頂部灰?guī)r夾有薄層含泥質(zhì)灰?guī)r或少量的鈣質(zhì)頁巖(厚13米)。底部為中厚-厚層礫屑灰?guī)r(單層厚12米)。T15dy層底部的巨厚層礫屑灰?guī)r和T14bdy之頂部的薄層含泥質(zhì)灰?guī)r可為礦區(qū)的標(biāo)志層。另外,T14ady層底部礫屑灰?guī)r,為本礦區(qū)礦層底部的標(biāo)志層。(3)第三至第一層(T11-3dy):為薄層灰?guī)r夾頁片狀泥質(zhì)灰

20、巖。中間夾有中厚層灰?guī)r和鈣質(zhì)頁巖。厚度>30米,此層為礦層底板。(二) 構(gòu)造礦區(qū)巖層呈單斜緩傾斜層狀產(chǎn)出。傾向一般135°235°。傾角比較平緩,一般在10°以下,局部因受褶皺和斷裂構(gòu)造的影響產(chǎn)狀變化較大。礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育,可分為南北向正斷層、近東西向逆掩斷層兩組?,F(xiàn)將礦區(qū)的主要斷層分述如下;1、斷層 (1)F7斷層:礦區(qū)出露明顯,長約500 米,大致呈南北向延展傾向95°左右,傾角70°90° 。斷層帶寬1.54 米。斷層角礫巖發(fā)育,屬張性為主的正斷層,垂直斷距10 米左右。(2)F12斷層:斷層長約400 米,走向NW 3

21、50°左右,傾向70°90°,傾角30°70°。斷層帶寬約0.42 米。角礫巖發(fā)育。此斷層北延與F7合一,其北東東盤(上盤)下降,地層斷距約14米,水平距約2 5 米。由于F12 的影響,致使T14bdy層缺失14 米左右。此斷層力學(xué)性質(zhì)屬張(扭)性。F7,F(xiàn)12兩斷層的北段合一,而南段分叉,兩者構(gòu)成樹枝狀斷裂。(3)F5斷層F5逆掩斷層,位于礦區(qū)中部,呈東西方向出露。斷層產(chǎn)狀180°195°,傾角25°30°。斷層面舒緩波狀。屬壓扭性質(zhì)。該斷層使礦層普遍重復(fù)15-50米。從西向東重復(fù)漸增。斷層上盤巖層往

22、往呈現(xiàn)強(qiáng)烈柔皺現(xiàn)象。2、斷層間相互關(guān)系南北向、北北東向斷層明顯地切割了東西向逆掩斷層。南北向與北北東向兩組斷裂未見直接接觸,但礦區(qū)西北部F9斷層截?cái)郌7,而F9又被Fl截?cái)?,此現(xiàn)象表明:北北東向斷層較晚。根據(jù)區(qū)測資料分析,仁和坪向斜是經(jīng)受巨大的燕山運(yùn)動的南北向擠壓,形成的顯著東西向褶皺。礦區(qū)F5斷層是南北向擠壓力作用下先經(jīng)褶皺,而后形成的逆掩斷層。其構(gòu)造線方向與區(qū)域東西向構(gòu)造帶方向一致,是相對前期構(gòu)造運(yùn)動產(chǎn)物。隨后發(fā)生張性為主的斷層F 7、F12,其規(guī)模不大而具區(qū)域性的規(guī)模較大的北北東向張扭性斷層,則是相對后期構(gòu)造的產(chǎn)物(據(jù)區(qū)測資料可能屬新華夏系)。3、斷層構(gòu)造帶取樣分析礦區(qū)各斷層,除F5逆掩

23、斷層外,一般均發(fā)育寬約0.44米不等的角礫巖帶角礫巖成分為各種灰?guī)r(基本系上下層位的灰?guī)r角礫)。由次生白色粗粒晶方解石膠結(jié)局部見次生鐵質(zhì)紋泥或薄膜。因受應(yīng)力作用。與斷層角礫巖相靠近的上下盤灰?guī)r不同程度破裂,亦常為方解石充填而成網(wǎng)脈狀。為了解斷層角礫巖及其上下盤灰?guī)r的主要組分含量的變化,除在工程中單獨(dú)取樣分析外,另外,對主要斷層增布地表刻槽取樣點(diǎn)(主要分布在儲量估算范圍內(nèi))。分析結(jié)果詳見附表,結(jié)果表明:(1)斷層角礫巖及其上下盤灰?guī)r的CaO含量一般高于礦層的分層平均含量或礦區(qū)的礦層平均含量,而MgO均<1。(2)次生方解石對斷層角礫巖的膠結(jié)及對上下盤灰?guī)r的充填,使它們的CaO有所增加。而除

24、方解石影響外。尚未發(fā)現(xiàn)白云質(zhì)或其它不良因素的影響。4、節(jié)理礦區(qū)巖層節(jié)理多見,根據(jù)礦區(qū)內(nèi)外16處代表性地段的調(diào)查統(tǒng)計(jì),如下幾組節(jié)理發(fā)育。A、走向5°30°,75°85°,沿節(jié)理面常張開成裂隙,裂面多彎曲,裂開約0.1-1.0米。B、走向295 °315 °,70°80°節(jié)理面較平直緊閉節(jié)理面常形成陡坎。C、走向65°左右85°左右,理面平直緊閉,往往充填方解石脈,寬0.1-1厘米。D、走向325°左右,85°,張裂開約10-50厘米裂隙面 彎彎曲曲呈鋸齒狀。 E、走向275&#

25、176;左右,85°左右,節(jié)理面較平直,緊閉,形成陡坎。另外,層間裂隙亦較發(fā)育。其中以A組節(jié)理最為發(fā)育其走向與礦區(qū)主要張扭性斷裂走向是一致的。上述節(jié)理皆呈高角度出現(xiàn)。節(jié)理面平直。部分彎曲常見有方解石細(xì)脈充填,沿節(jié)理張開呈裂隙,往往形成溶洞、溶槽,常有粘土充填其中。二、礦床地質(zhì)(一)礦層(體)規(guī)模及形態(tài)1、礦層(體)本礦區(qū)石灰?guī)r礦層為三疊系大冶組第五層(T15dy)和第四層(T14dy)灰?guī)r,是一套海相碳酸鹽沉積,整個(gè)礦層厚度可達(dá)150米,其中T14dy層較全,厚約108米。T15dy不全,本礦區(qū)僅有其下部層位,所見厚10-43米不等。多出露于礦區(qū)南部地形較高處。礦區(qū)內(nèi)礦層呈單斜緩傾斜

26、層狀產(chǎn)出,傾向165°-335°,傾角一般在5°-20°,局部傾角70°,出露最高標(biāo)高367米,最低標(biāo)高314米,礦層在礦區(qū)范圍內(nèi)全部延展,加之外圍,東西走向延展約600米以上,沿傾向延伸達(dá)800米以上。礦區(qū)面積約0.0653平方公里。除少量第四系外,絕大部分為礦層分布。2、礦層(體)厚度變化情況T14dy礦層厚度較穩(wěn)定,沿走向、傾向厚度變化都較小,但因構(gòu)造變動,往往造成地層重復(fù)與缺失。(1)T14ady厚度: 厚度變化對比表勘探線厚 度(米)備 注40.27-43.96沿傾向變化41.27(2) T14bdy厚度:線66.58米,線在ZK22

27、-ZK23之間,由于Fl2的影響,厚度缺失約14米,僅有52.08-52.56米。(3)T15dy厚度:10-43.90米出露厚度不全。各處剝蝕不一。故各工程所見厚度不等。礦區(qū)內(nèi)礦層厚度大,變化小,在開采標(biāo)高260米以上其礦石資源儲量達(dá)到小型,且礦體基本裸露,覆蓋層薄,剝離量小,有利于開發(fā)利用。3、礦層底板礦層底板為T11-3dy層,由薄層灰?guī)r夾泥質(zhì)灰?guī)r、中厚層灰?guī)r、泥灰?guī)r、鈣質(zhì)頁巖組成。其上為T14ady之底部中厚-厚層礫屑灰?guī)r,分界標(biāo)志明顯。T11-3dy層CaO含量4448%。MgO 13,礦層底板都位于礦區(qū)開采標(biāo)高以下。(二) 礦石特征1、礦石的物質(zhì)組成(1) 礦物成分礦石礦物主要為石

28、灰石,含量為90-99%,其他微量礦物有高嶺石,褐鐵礦、水云母、石英、白云石等,其含量均在0.1-2%范圍內(nèi)。(2) 礦石的化學(xué)成分礦石主要有用組分為CaO,有害組分為Mg0、Na2O、K2O、SO3等,各礦層化學(xué)成分分述如下:T15dy礦層:CaO含量高5255。MgO含量低0.4-0.8。沿走向和傾向各剖面上工程所見該礦層基本組分含量變化穩(wěn)定: 礦層沿走向和傾向基本組分含量變化表剖面工程ZK23ZK22ZK32CaO(%)53.2953.5354.33MgO(%)0.580.710.48其底部巨厚層礫屑灰?guī)r質(zhì)量最好,CaO54左右。MgO 0.6%左右T14bdy礦層:為礦區(qū)主要礦層之一,

29、一般CaO含量50.52%,MgO 0.6-1.4。此礦層沿走向、傾向CaO、MgO含量變化如下表:T15dy 礦層沿走向、傾向CaO、MgO含量表剖面工程ZK22ZK23ZK32ZK33CaO(%)51.9652.3150.3251.63MgO(%)0.780.691.351.03可以看出其含量變化幅度較小: 礦層 CaO、MgO含量對比表組分含量(%)絕對差值沿走向沿傾向CaO0.032.170.531.31MgO0.040.830.260.53相對而言,線MgO含量稍高于其他各線。T14bdy之頂部見一層較連續(xù)的薄層含泥沙灰?guī)r,厚0.7-1.4m,CaO含量偏低(44-48% ),MgO

30、含量稍高(0.7-3.76%)因其厚度小于2M,鄰近礦層質(zhì)量又好,經(jīng)8m加權(quán)完全合格,所以,仍歸為礦石。T14ady礦層: 其含量一般為CaO49-52%,MgO 0.7-2%。沿走向、傾向各處工程所見CaO、MgO含量變化情況如下表: 沿走向、傾向CaO、MgO含量變化表剖面工程ZK22ZK23ZK32ZK33CaO(%)51.5053.0351.3051.56MgO(%)0.750.581.061.33從上列可知變化幅度較?。?CaO、MgO含量對比表組分含量(%)絕對差值沿走向沿傾向CaO0.032.070.671.56MgO0.020.750.120.84 相對說:線深部MgO含量比其

31、他線高些。礦區(qū)各礦層經(jīng)組合分析了解,礦石之有害成分K2O+Na2O含量較低。一般小于0.6。Sio2、AL2O3、Fe2O3含量在允許范圍內(nèi)?,F(xiàn)以線為例簡介如下:礦層組分對比表礦層組 分 含 量 (%)0.212.520.540.290.364.881.040.600.273.890.630.38從上表得知:T15dy礦層K2O+Na2O, Sio2、AL2O3、Fe2O3的含量皆低于T14dy礦層,而CaO含量卻相對較高。 另外,經(jīng)多元素分析了解礦石中SO3、P2O5、Cl等的含量都甚少,在允許范圍內(nèi)。2、礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造礦石主要結(jié)構(gòu)為泥晶結(jié)構(gòu)、粉晶結(jié)構(gòu)、泥晶礫屑結(jié)構(gòu);構(gòu)造以塊狀構(gòu)造為主,次為層

32、狀構(gòu)造。3、礦石類型(1)礦石自然類型區(qū)內(nèi)礦石可分為以下6種類型:厚巨厚層礫屑灰?guī)r:T15dy礦層底部灰?guī)r,為礦區(qū)質(zhì)量最好的一種礦石類型。灰白-乳白色厚層-巨厚層狀。單層厚大于0.5米。甚至2米以上,貝殼狀斷口。具泥晶礫屑結(jié)構(gòu)的特征。礫屑為泥晶灰?guī)r組成。呈似竹葉狀。分布均勻,大小不等,一般為510mm填隙物主要為泥晶方解石局部已重結(jié)晶為微晶方解石。礦物成份單一,方解石含量>98。偶可見微量褐鐵礦。中厚層條紋灰?guī)r:見于T15dy層下部灰?guī)r。礦石淺灰?guī)\致瑰色,中厚層狀常見有寬0.52mm的條紋構(gòu)造平行層理,具貝殼狀斷口,泥晶結(jié)構(gòu),主要由泥晶方解石組成,含微量褐鐵礦。方解石含量有的可達(dá)99%

33、,該礦石質(zhì)量好,一般CaO51%,MgO1%。中厚層灰?guī)r:分布廣泛,各層均有,但主要見于T14dy層中。淺灰-深色,中厚層狀構(gòu)造單層厚0.1-0.5m??p合線發(fā)育,泥晶結(jié)構(gòu),主要由泥晶方解石組成,偶見有微量高嶺石,褐鐵礦和石英(1%),方解石含量可達(dá)99。礦物成分較單一,礦石質(zhì)量較好,CaO含量51,MgO 0.6%左右薄層灰?guī)r:分布在T14dy礦層中,灰色-深灰色,薄層狀構(gòu)造,單層厚10cm,具粉晶-泥晶結(jié)構(gòu),礦物成分:方解石90以上。偶見褐鐵礦、高嶺石(或石英),在層間見有少量泥質(zhì)薄膜。該礦石質(zhì)量尚好,一般CaO>50%,MgO 1左右。薄層含泥質(zhì)灰?guī)r:主要見于T14dy頂部,在T1

34、4bdy中部及T14ady中上部的局部地段亦見,厚度小于2米,雜色,以紫紅色和黃綠色為主,往往不同顏色相間成條帶狀。薄-微層構(gòu)造,具泥晶結(jié)構(gòu),泥晶方解石約占90%。有少數(shù)水云母、石英、褐鐵礦,見微量白云石。CaO含量4448。MgO 0.7-3.8%。中厚-厚層礫屑灰?guī)r:見于T14ady層之底部灰?guī)r?;疑⒅泻駥?厚層狀構(gòu)造,具粉晶礫屑結(jié)構(gòu),礫屑大小不等。0.21.5cm,呈似竹葉狀,礫屑之磨園度較好。礫屑成分主要為泥晶灰?guī)r。填隙物為粉晶方解石,偶見石英、水云母和褐鐵礦,該礦石質(zhì)量較好,CaO 51左右,MgO 1左右。(2)礦石工業(yè)類型礦區(qū)T15dy和T14dy層為石灰?guī)r礦石賦存的礦層。各礦

35、層的基本組分的平均含量如下: 礦石質(zhì)量對比表礦層CaO()MgO()備 注53.510.49塊段平均品位():CaO MgO332塊段 52.15 0.77333塊段 51.93 0.82T14bdy51.740.80T14ady51.520.82全礦區(qū)礦層基本組分平均含量:CaO 52.02%,MgO 0.77%根據(jù)冶金、化工石灰?guī)r及白云巖、水泥原料礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范(DZ/T0213-2002)中對水泥用石灰質(zhì)礦石的一般要求:水泥用石灰質(zhì)原料礦石化學(xué)成分一般要求類別化學(xué)成分質(zhì)量分子數(shù)%CaOMgOK2O+Na2OSO3fSiO2石英質(zhì)燧石質(zhì)級品4830.6164級品453.50.8164確定

36、本區(qū)的礦石工業(yè)類型為水泥用石灰?guī)r,其礦石質(zhì)量達(dá)到普通硅酸鹽水泥石灰?guī)r原料I級品要求。三、 礦層(體)、圍巖巖石特征礦層為中厚層薄層灰?guī)r為主,少數(shù)厚層(巨厚層)灰?guī)r,結(jié)構(gòu)致密,抗壓強(qiáng)度為1312-1884kg/cm2,巖層完整,穩(wěn)定性好。礦層底板為薄層灰?guī)r夾頁片狀泥質(zhì)灰?guī)r。中間夾有中厚層灰?guī)r和鈣質(zhì)頁巖。極限抗壓強(qiáng)度:1460Kgcm2,屬于堅(jiān)固性中等堅(jiān)固性巖類。本礦區(qū)礦層大面積裸露于地表,礦區(qū)零星出露的第四系地表土和少數(shù)礫石堆積。四、礦床成因類型根據(jù)上述礦床地質(zhì)特征,本區(qū)水泥石灰?guī)r應(yīng)屬于開闊海臺地相沉積礦床。第三節(jié) 巖溶、礦床開采技術(shù)條件及水文地質(zhì)條件一、巖溶(一)區(qū)域巖溶地質(zhì)特征:參考湖北省水

37、文地質(zhì)大隊(duì)鄂西南巖溶(78年9月)一文,區(qū)域上受印支期和燕山期兩次大的造山運(yùn)動和近期間歇性差異隆起的影響,形成了多級剝夷面。在各級剝夷面上相對應(yīng)的是各級巖溶臺面,其中400800m標(biāo)高的巖溶臺面與礦區(qū)巖溶有密切關(guān)系。臺面上套生寬谷,寬谷內(nèi)發(fā)育峰叢,盲谷、洼地群、水平溶洞、落水洞等巖溶現(xiàn)象。地下溶洞部分消容地表逕流,出現(xiàn)襲奪地表水系現(xiàn)象。本礦區(qū)位于鄂西南山地向江漢平原過渡地帶,海拔最高約367m。洛溪河從礦區(qū)北側(cè)流過,說明與礦區(qū)有關(guān)的巖溶臺面曾受洛溪河切割的影響。挽近期間歇性差異隆起,造成本礦區(qū)多層水平溶洞和落水洞,落水洞集中區(qū)往往發(fā)育成巖溶洼地。 (二)礦區(qū)地表巖溶地質(zhì)礦區(qū)巖溶地貌類型:屬巖溶

38、波狀丘陵。礦區(qū)為巖溶波狀丘陵的本體,其內(nèi)分散出現(xiàn)若干較小的三面環(huán)山的非封閉巖溶洼地。礦區(qū)外圍西南溝谷坡地上有一小塊峰叢地貌。地表的溶蝕現(xiàn)象較普遍,構(gòu)成的巖溶形態(tài)小的有溶溝、溶槽、石芽,裂隙等;大的有孤峰、殘丘(W4)溶洞、落水洞、巖溶洼地、巖溶陡壁、峰叢等。有些位置如峰叢的某些部位甚至被溶蝕成表面凸凹不平的峰窩狀。根據(jù)地表順層面近水平狀溶洞和落水洞的調(diào)查結(jié)果,其中溶洞大部分分布在260290和305355m兩個(gè)標(biāo)高線上,而落水洞主要分布在280330M標(biāo)高線上,這與下面要敘述的鉆孔溶洞的標(biāo)高大體上是吻合的(附表)。 它們絕大部分均在T14bdy內(nèi),只有個(gè)別的分布在T15dy內(nèi)。水平溶洞的規(guī)模:

39、平均高度為1.53m, 最高為D537,達(dá)3.9米高,均寬度為0.8米,最寬為D541,達(dá)5.7;能見的一般長度為5.20m。最長的是D537,長達(dá)30米以上,D537內(nèi)還疊加有落水洞。從地表看,落水洞里不規(guī)則園形、橢園形、垂直向下,洞之長×寬,一般1xlm左右。落水洞大多被人為封死, D537內(nèi)疊加的落水洞深達(dá)9.8m。礦區(qū)巖溶洼地共4處,均較小而且是三面環(huán)山的非封閉洼地,它們呈橢園狀、梨狀。地表礫石堆積在圖上共圈出1處,很小。堆積體從在山坡上方往山坡下方逐漸擴(kuò)大成扇形。礫石呈淺灰色、少量黑色,均為硅質(zhì)物;礫徑一般為13cm ,大者可達(dá)10cm 以上;形狀滾園,少數(shù)呈次棱角狀,混雜

40、有粘土、砂等。礫石堆積是溶洞的充填物,是由溶洞被分化剝蝕溶蝕后遺留下來的。地表裂隙以走向北東030°和北西270°300°互相垂直的兩個(gè)方向最為發(fā)育,裂隙內(nèi)往往充填有黃色粘土,平均占裂隙的75.9,這兩組裂隙在很大程度上控制著地表溶蝕的發(fā)育。(三)溶洞充填物性質(zhì)和充填程度地表溶洞絕大部分為半充填,少量未充填。不同標(biāo)高的溶洞的充填程度有很大的差異性,未充填溶洞均發(fā)育在300m標(biāo)高線以上,而半充填溶洞均在300標(biāo)高以下,溶洞的充填物主要為黃色粘土,還有少量灰?guī)r屑。未充填溶洞全部分布在305m標(biāo)高以上,與地表的未充填溶洞的標(biāo)高相當(dāng)。說明充填物的多寡是隨著深度的增加而增加

41、。被充填的溶洞,充填物見有硅質(zhì)礫石夾粘土、砂;所有見溶洞的鉆孔中都見到,硅質(zhì)礫石是外來物質(zhì),形狀滾圓。礦區(qū)溶洞平均充填系數(shù)為71.0,現(xiàn)將礦區(qū)巖溶率,溶洞的充填系數(shù)及分層、含土率、標(biāo)高列表如下: 巖溶填充調(diào)查統(tǒng)計(jì)表層位或標(biāo)高300m以上260300m260m以下巖溶率()3.29.32.86.3212.742.29充填系數(shù)()22.268.889.536.384.588.8含土率()0.716.402.512.2910.761.94溶洞充填物各組分平均百分含量:CaO、28.01、MgO 1.08、K2O1.06、Na2O 0.10、SiO237.01、AL2O36.34、Fe2O3 3.26

42、。(四)溶洞個(gè)體形態(tài)有兩種:一是沿巖層面和裂隙發(fā)育的近似水平的溶洞,個(gè)別情況甚至可發(fā)育成交織狀網(wǎng)絡(luò)管道(D537溶洞);另一是沿垂直裂隙向下發(fā)育的垂直管道-落水洞。水平發(fā)育的溶洞,洞高一般<2m。(五)巖溶發(fā)育的特征1、巖溶的發(fā)育與水體活動標(biāo)高關(guān)系密切由于礦區(qū)距洛溪河很近,有可能在古生界代,它本身就是河流的古河床,所以在晚近期間歇性差異隆起,侵蝕基準(zhǔn)面不斷下降的情況下,形成上、下兩層水平溶洞。在兩層水平溶洞之間,則分布著垂直溶洞。它們的出露標(biāo)高也比較有規(guī)律。水平溶洞大體上分布在305-355m和260-290m兩個(gè)標(biāo)高線上,落水洞則分布在280330標(biāo)高線上。在其他標(biāo)高上,巖溶的發(fā)育程度

43、相對來說要弱得多??梢酝茰y其發(fā)育過程是:初期地下水位較穩(wěn)定,以水平方向運(yùn)動為主,形成了上層水平溶洞,隨著地殼隆起水位下降,地下水變成以垂直方向運(yùn)動為主,沿垂直裂隙向下溶蝕,形成礦區(qū)的落水洞帶。在地殼隆起的間歇期,地下水再次變?yōu)樗椒较蜻\(yùn)動為主,又形成下層的水平溶洞。在這期間,地殼比較穩(wěn)定,相對來說時(shí)間較長,所以下層的水平溶洞要比上層更發(fā)育。2、巖溶發(fā)育于可溶性好的巖層內(nèi)T15dy層CaOMgO值較T14bdy和T14ady層為高,SiO2+Al2O3值又比它們?yōu)榈?,所以在礦區(qū)T15dy層的可溶性為最好。雖然在T15dy層中鉆孔所見的溶洞較少,這與它在礦區(qū)分布的面積小,出露厚度轉(zhuǎn)薄,鉆孔在該層通

44、過亦少有關(guān)。但從地表巖溶洼地及落水洞的發(fā)育情況,也可看出T15dy層的巖溶是比較發(fā)育的。3、巖溶發(fā)育隨著深度的增加而減少溶洞主要發(fā)育在260m標(biāo)高以上地帶,其巖溶率和能見率亦較高。260m標(biāo)高以下,雖有少量溶洞發(fā)育,但總的趨勢是越往下越少。4、水平巖溶發(fā)育規(guī)模較大,充填物較多,垂直巖溶規(guī)模較小,充填物也較少。 5、溶洞往往發(fā)育在斷層構(gòu)造帶的上盤在地表及巖心所見,斷層構(gòu)造帶常為方解石脈所緊密膠結(jié),導(dǎo)水性較差,地下水易于沿著此帶的上盤運(yùn)動。因此,溶洞在斷層構(gòu)造帶的上盤比較發(fā)育。例如在F5上盤發(fā)育著ZK33的部分溶洞,F(xiàn)12也控制著ZK22的部分溶洞,在F7和F12兩條相交成樹枝狀斷裂的斷層帶上及其

45、兩側(cè)。巖溶洼地特別發(fā)育。W2、W3、W5甚至構(gòu)成串珠狀洼地。礦區(qū)大部分落水洞均發(fā)育在洼地及其周圍。6、溶洞往往發(fā)育在弱可溶巖的上部弱可溶巖的透水性較差,地下水往往往其上部積聚和運(yùn)動,因此在其上部的可溶巖地層中巖溶比較發(fā)育。從地表的溶洞調(diào)查得知,溶洞大部分分布在T14bdy層的底部,這是因?yàn)樵赥14ady層的頂部可溶巖中夾有泥質(zhì)灰?guī)r、鈣質(zhì)再巖,它們是不易透水的弱可溶巖。7、溶洞的發(fā)育方向明顯受裂隙方向的控制從地表溶洞的發(fā)育方向來看,明顯受層面裂隙和另兩組裂隙的控制。一組為方向?yàn)?65°300°另一組為5°40°。而屬其他方向的很少。落水洞主要受垂直裂隙的控

46、制。(六)巖溶發(fā)育的控制因素總結(jié)礦區(qū)巖溶發(fā)育的特點(diǎn),可以得出礦區(qū)巖溶發(fā)育的控制因素如下:1、巖溶受晚近期間歇性差異隆起的控制;2、巖溶受可溶巖分布的控制;3、巖溶受弱可溶巖層或不透水巖層的控制,巖溶往往發(fā)育在它們上部;4、巖溶受斷層構(gòu)造帶的控制,巖溶往往發(fā)育在其上盤;5、巖溶受區(qū)域性構(gòu)造斷裂帶裂隙的控制。(七)巖溶洼地、礫石堆積的揭露工作礦區(qū)3個(gè)巖溶洼地。以洛陽鏟了解其覆蓋物深度,結(jié)果所有洼地的中部覆蓋物厚度要比沿洼地長軸方向的兩邊為大,中部一般在45m以上,而兩邊只有12m甚至更小。以淺井對礫石堆積進(jìn)行揭露。一般深度為24m。二、 水文地質(zhì)條件(一)區(qū)域水文地質(zhì)概況1、區(qū)域水文地質(zhì)條件礦區(qū)地

47、處仁和坪向斜水文地質(zhì)單元的東翼,中-深切割中山區(qū),其間分布的各級古剝夷面多以陡崖、斜坡相連。碳酸鹽巖區(qū)巖溶發(fā)育,殘丘、洼地、落水洞廣泛分布,溶蝕、剝蝕溝谷縱橫交錯(cuò),水系呈樹枝狀展布。由于有些煤礦生產(chǎn)采取了疏干措施,各廠礦大量開采利用地下水,水位逐漸下降,水量逐漸減少,而趨于貧乏。主要含水層組有:奧陶系、石炭系中統(tǒng)、二疊系-三疊系碳酸鹽巖夾碎屑巖磊裂隙溶洞含水層組及第四系沖積碎石、塊石、卵石、砂含水透水層組。主要隔水層組有:泥盆系中、上統(tǒng)砂巖、頁巖隔水層組及二疊紀(jì)下統(tǒng)梁山組砂巖夾煤層隔水層、孤峰組硅質(zhì)巖含炭泥巖隔水層,二疊紀(jì)上統(tǒng)吳家坪組含煤段隔水層。區(qū)域主體構(gòu)造為東西向的仁和坪向斜,東端斷裂構(gòu)造

48、發(fā)育,基巖中節(jié)理、裂隙、巖溶發(fā)育,為地下水的儲存和運(yùn)移場所,并對其循環(huán)具有控制作用。2、地下水補(bǔ)給、徑流、排泄條件三疊系下統(tǒng)大冶組、嘉陵江組分布于向斜的軸部,主要補(bǔ)給源為大氣降水,其補(bǔ)給區(qū)為基巖裸露區(qū),降水下滲后沿巖層的裂隙,巖溶管道由西向東流至向斜傾伏端呈泉水流出。二疊系、石炭系中統(tǒng)灰?guī)r裂隙巖溶含水層組處向斜的兩翼,為地下水補(bǔ)給區(qū),補(bǔ)給源為大氣降水,接受補(bǔ)給后,地下水沿節(jié)理、裂隙向深部下滲,整體有兩翼向軸部,由西向東至向斜傾伏端呈泉水出露排泄。區(qū)域侵蝕基準(zhǔn)面為清江河床,是區(qū)域地表,地下水的排泄匯集區(qū)。(二)礦區(qū)水文地質(zhì)特征1、水文地質(zhì)條件(1)氣候水文本區(qū)屬大陸性氣候,四季分明。氣溫:104

49、0,平均年降雨量為1145mm以下,降雨量大部集中在49月。年平均風(fēng)速2.22.4m/s。偶見最大風(fēng)速可達(dá)18m/s以上,東南風(fēng)多見。年平均相對濕度69%,全年晴天在200天左右。(2)地形、地貌及地表水系礦區(qū)屬中低山區(qū),南高北低,東西兩側(cè)皆為溝谷坡地,尖巖河和陳家河在礦區(qū)西北的兩河口匯合而稱洛溪河,從礦區(qū)北側(cè)500m處自西向東流過。礦區(qū)南約400m為西南沖,地勢低洼,所以礦區(qū)實(shí)際上為一孤立突起地帶,礦區(qū)最高點(diǎn)海拔366.97m,最低點(diǎn)洛溪河為200m,相對高差160余米。區(qū)內(nèi)溝谷發(fā)育,植被稀少,有利于大氣降水迅速排至洛溪河中。礦區(qū)外圍的地表水體僅有礦區(qū)西部邊緣的金竹園小水溝。由南向北注入礦區(qū)

50、北側(cè)的洛溪河流量一般很小,枯水季節(jié)靠在水溝底部出露的裂隙泉補(bǔ)給,上游則完全干涸,而在雨季,山洪暴發(fā),溝水猛漲,如按日最大降兩量194.8mm及水溝的匯水面積1204371m2計(jì)算,逕流量可達(dá)2.72m3秒。但很快可排至洛溪河中。此水溝在儲量計(jì)算范圍西側(cè)的出露標(biāo)高為260-226.4m。礦區(qū)開采范圍積水,可采取相應(yīng)措施,充分利用東西兩邊溝谷自然排水。根據(jù)收集的資料,礦區(qū)北部外圍的洛溪河標(biāo)高為200.0m,流量亦不大,主要靠大氣降水,泉水和附近煤礦礦坑排水補(bǔ)給,一般流量0.629-1.000m3秒,旱季為0.367m3秒,雨季可達(dá)11.76m3秒。2、含水層和斷層的導(dǎo)水性(1)含水層礦區(qū)的含水層即

51、為礦層T15dy、T14bdy和T14ady,它們的埋深不大。質(zhì)純、層厚、剛性好,表部因受強(qiáng)烈風(fēng)化的影響,節(jié)理裂隙較發(fā)育,特別是層面裂隙和區(qū)域性構(gòu)造裂隙引起的北北東和北西西兩組相互垂直的陡傾斜裂隙的張開透水性好,有利于地下水的活動,含暫時(shí)性巖溶裂隙水。礦層底板T11-3dy為薄中厚層灰?guī)r夾泥質(zhì)灰?guī)r、鈣質(zhì)頁巖與上部礦層相比柔性較好,裂隙發(fā)育程度比上部礦層要少而細(xì)小。且大多為方解石脈所充填,因此可視它為弱含水層。(2)斷層的導(dǎo)水性礦區(qū)斷層導(dǎo)水性較差,從鉆孔巖心中所見,斷層角礫巖往往為方解石細(xì)脈所膠結(jié),透水性很差。從地表節(jié)理裂隙滲透的地下水主要沿?cái)鄬由媳P活動,因而在斷層上盤形成巖溶發(fā)育帶。3、地下水

52、補(bǔ)給、徑流與排泄條件地下水的補(bǔ)給來源是大氣降水,洛溪河床標(biāo)高(200m)大大低于最低開采標(biāo)高(260m),不具備補(bǔ)給礦區(qū)地下水的條件,礦區(qū)中部較高,東西兩側(cè)和北部均為溝谷坡地,大氣降水的大部分可從地表很快排泄到溝谷中流入洛溪河,小部分通過洼地,落水洞及地表節(jié)理裂隙往地下滲透,然后又通過泉水等渠道流入溝谷中,自然、快速地排泄,且遠(yuǎn)離礦區(qū)。4、地表水與地下水的水動力聯(lián)系特征區(qū)內(nèi)沒有地表水,礦區(qū)外圍北部有泉水和西部有金竹園小水溝。礦區(qū)外圍北側(cè)見泉水三處,均屬裂隙泉,它們從大氣降水獲得補(bǔ)給,相對穩(wěn)定水位相差不大,未發(fā)現(xiàn)上下波動現(xiàn)象,無懸掛水存在。鄰近溝谷水位較中部為低,有兩泉恰好分布在礦區(qū)外圍的東北側(cè)

53、和北西兩側(cè),它們的出露標(biāo)高更低,地下水是從礦區(qū)中部向兩側(cè)流動補(bǔ)給泉水的。5、未來礦坑充水因素礦區(qū)外圍北側(cè)地表水體泉及礦區(qū)外圍西側(cè)的金竹園小水溝,其水位標(biāo)高均高于最低當(dāng)?shù)氐那治g基準(zhǔn)面,低于開采標(biāo)高。礦床充水方式為直接充水,即礦層所含裂隙巖溶水、降落于礦坑中的雨水。開采采用露天開采方式,礦層開采標(biāo)高高于侵蝕基準(zhǔn)面,且處于高于西側(cè)小水溝的有利位置,利于自然排水,對未來采礦幾乎沒有影響。6、供水水源與水質(zhì)評價(jià)本礦區(qū)內(nèi)無地表水、泉水,外圍的地表水、泉水的流量均不大,附近農(nóng)村用泉水或洛溪河水,外圍的兩泉流量每晝夜分別有6912-20736公升和19008公升,為當(dāng)?shù)剞r(nóng)民和兩河口鐵路工段飲用,常年不斷,附近

54、無工業(yè)污染。根據(jù)對礦區(qū)及相鄰區(qū)當(dāng)?shù)鼐用竦恼{(diào)查,無飲用地表水誘發(fā)地方病和生理缺陷病例紀(jì)錄,說明本區(qū)域地表水為適宜生產(chǎn)和生活用水源地。若將來礦山開采,人數(shù)多,或是泉水因開采遭到破壞,必須從洛溪河取水,但河流上游受生活廢水的排放有輕度污染,作為生活用水時(shí)仍需經(jīng)過處理再利用為宜。7、礦床水文地質(zhì)勘探類型礦區(qū)節(jié)理裂隙及巖溶均較發(fā)育,連通性也好,有利于地下水的運(yùn)動和滲透。礦區(qū)東西兩側(cè)及北面均為溝谷坡地,相對于礦區(qū)來說低很多,礦層底板是弱含水層,對地下水往下滲透起相對阻隔作用,因此有利于地下水流出地表排入礦區(qū)東西兩側(cè)溝谷中。地下水位離最低開采標(biāo)高較高,其靜儲量有限,補(bǔ)給來源只有大氣降水,露天開采易于疏干。因

55、此。礦區(qū)水文地質(zhì)屬簡單類型。礦床水文地質(zhì)勘探類型為裂隙充水為主、礦層直接含水、水文地質(zhì)條件簡單的淺層基巖巖溶裂隙水礦床類型。三、工程地質(zhì)(一)工程地質(zhì)條件1、巖層物理性質(zhì)礦層為中厚層薄層灰?guī)r為主,少數(shù)厚層(巨厚層)灰?guī)r,及少數(shù)含泥質(zhì)灰?guī)r,結(jié)構(gòu)致密,巖層完整,穩(wěn)定性好,礦石的體重較均一為2.662.70。底板極限抗壓強(qiáng)度:垂直層面1460Kg/cm2平行層面1692kg/cm2礦石的抗壓強(qiáng)度 :(1)垂直層面:1132-2156kg/cm2其中地表礦石強(qiáng)度為1132-1884kg/cm2鉆孔深部強(qiáng)度較大:1332-2156kg/cm2(2)平行層面:908-1828kg/cm2其中地表礦石強(qiáng)度為

56、l032-1588kg/cm2而深部礦石強(qiáng)度較大:908-1828kg/cm2 根據(jù)抗壓強(qiáng)度較大,巖石堅(jiān)固,有利開采邊坡的保持。2、節(jié)理、裂隙發(fā)育情況:礦層中礦層節(jié)理、裂隙相當(dāng)發(fā)育。沿節(jié)理(裂隙)面常形成陡坎。節(jié)理出現(xiàn)的密度亦不小,尤其走向NE5°-30°的節(jié)理最發(fā)育(與礦區(qū)發(fā)育的張扭性正斷層方向一致)。節(jié)理經(jīng)長期張裂、溶蝕,致使溶溝、溶糟、溶洞發(fā)育,往往見有粘土充填,經(jīng)裂隙發(fā)育地段的統(tǒng)計(jì)地表(節(jié)理)裂隙率為9.68,含士率4.85。平均組分含量為: SiO2 54.9,AL2O3 19.4,F(xiàn)e2O3 8.17,CaO 2.14,MgO 2.01 ,K2O 2.86,Na2O 0.2

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