【文章內(nèi)容簡介】 3所示，從表23看出，%，%，%，%；%，%，%，%；，。從以上結(jié)果看出，條帶狀灰?guī)r礦石質(zhì)量中等，方差、變異系數(shù)均較小，礦石質(zhì)量穩(wěn)定。 礦石質(zhì)量特征經(jīng)全礦區(qū)按工程系統(tǒng)采樣，系統(tǒng)化學(xué)分析，礦石有益組份含量較高，%～%，%，變化幅度較小；有害組份K2O、Na2O、SOCl含量較低，K2O+Na2O含量一般 ≤ %，僅二件含量 %，%，SO3含量一般 ≤ %，僅17件樣品含量 %，%，Cl含量均 ≤ %，%～%，%，變化幅度中等?？傮w來說，全礦區(qū)礦石質(zhì)量良好，是良好的水泥用石灰質(zhì)原料。但是由于礦體空間展布、沉積層序、環(huán)境及地質(zhì)構(gòu)造的影響，其礦石質(zhì)量變化有所差異，就此分述于后： 沉積層序及環(huán)境特征KK2礦層：主要為早二疊世棲霞期沉積產(chǎn)物，僅K2礦層頂部有少量茅口期沉積產(chǎn)物，本期沉積巖性、巖相及沉積厚度比較穩(wěn)定，變化不大。從顏色上看，為灰～深灰色，富含有機(jī)質(zhì)及生物碎屑，說明沉積物未遭受氧化，堆積、埋藏的速度很快，同時也說明沉積基面位于氧化～還原基面以下(水深30 m左右)，從化石上看，巖石中富含紡錘狀有孔蟲，它們一般生活在20 m～80 m范圍內(nèi)正常淺海陸棚中，灰?guī)r中含有豐富的珊瑚礁塊，是在水溫18 176。C～40 176。C，水深20 m～30 m正常浪基面附近生物丘的產(chǎn)物，沉積物中富含藻類，它們多生活在熱帶、亞熱帶正常溫度，溫暖約30 m以內(nèi)的淺水低能環(huán)境中，因此推斷，早二疊世棲霞期(KK2礦層沉積期)沉積的水體深度，正常浪基面為20 m～30 m，風(fēng)暴浪基面為30 m～50 m，風(fēng)暴浪基面以下的下部陸棚區(qū)為40 m～100 m；沉積表層水溫45176。C～50176。C，分布在古赤道附近，氣候炎熱潮濕，雨量充沛，各種生物大量繁衍的淺水陸棚碳酸鹽沉積環(huán)境中，同時由于古赤道地域溫度高，氣壓低，加上地球和月球之間的距離較近，吸引力大，風(fēng)暴沉積作用頻繁，使遠(yuǎn)海域中間歇性的火山噴溢作用產(chǎn)生的大量火山硅膠加入海水后進(jìn)行沉積，局部地段生成硅質(zhì)(燧石)結(jié)核及其條帶。所以，KK2礦層沉積時為淺海環(huán)境，巖性較穩(wěn)定，礦石質(zhì)量好且較穩(wěn)定，%～%，%～%，K2O + %～% 。但由于風(fēng)暴作用，使厚度有一定變化，外來物質(zhì)的加入，局部地段礦石礦物成分復(fù)雜(主要為火山硅膠)，礦石質(zhì)量有一定變化。KKK5礦層：主要為二疊世茅口期沉積產(chǎn)物，從其巖性、古生物面貌及沉積特征反映出它繼承了棲霞期的沉積環(huán)境，仍屬正常浪基面以下的淺海陸棚碳酸鹽風(fēng)暴沉積，是在氣候炎熱潮濕，雨量充沛，各種生物大量繁衍，氣壓低，風(fēng)暴高能擾動后的低能條件下的快速沉積，由于時有短暫風(fēng)暴流影響，巖石具云斑狀、眼球狀或假角礫狀構(gòu)造，其次，也由于遠(yuǎn)處海域中有間歇性火山噴溢作用，海水中加入了大量硅膠，在局部地段生成了硅質(zhì)結(jié)核及其條帶。K3～K5雖然為淺海沉積，但風(fēng)暴作用明顯，礦層厚度較穩(wěn)定，礦石質(zhì)量有一定影響，%～%，%～%，K2O+%～%，f %～%。從Kl～K5沉積層序礦石化學(xué)成份在厚度方向的變化情況看，礦層在厚度方向上，Kl～K2質(zhì)量穩(wěn)定，變化幅度小，有益成份高，有害成份低；K3～K5質(zhì)量也較穩(wěn)定，有益成份中等，有害成份低，變化幅度較小，但f SiO2偏高?？傮wKl～K5變化幅度中等，%，%，%，%，變化幅度中偏低?？傊瑥臈计?KK2)和茅口期(K3～K5)內(nèi)部沉積層序及厚度方向上看，礦石質(zhì)量變化幅度較小。 空間變化特征由各勘探線單工程各礦層加權(quán)平均值看出：礦石有益及有害成份各礦層加權(quán)平均值變化較小，特別是B～V線KK2礦層，質(zhì)量好且穩(wěn)定，僅IV線附近P1m層內(nèi)KKK5礦層CaO稍低，總體上反映出各礦層礦石質(zhì)量沿傾向及走向較為穩(wěn)定。 由各勘探線各工程礦石化學(xué)成份線加權(quán)平均值，可知，礦石有益組份和有害組份均在工業(yè)指標(biāo)內(nèi)波動，相同礦層在各勘探線變公幅度較小，CaO、%、%，礦石質(zhì)量好，礦層沿走向及傾向?qū)?yīng)好。由各勘探線各礦層礦石化學(xué)成分面加權(quán)平均值(表27)看出，經(jīng)面加權(quán)后礦區(qū)各礦層礦石有益組份含量較高，有害組份含量較低，同時，相同礦層相同化學(xué)成份面加權(quán)平均值波動幅度更小，特別是KK2礦層，沿走向?qū)?yīng)性較好，主要礦石成分CaO、%、%。由此，更能說明礦區(qū)礦石質(zhì)量沿走向較穩(wěn)定，礦石質(zhì)量良好。K3～K5，在礦區(qū)東側(cè)邊緣，量少，控制對應(yīng)性差，變化幅度稍大，礦石質(zhì)量中等。 由礦石化學(xué)成份表塊加權(quán)平均值(表28)看出，經(jīng)塊段加權(quán)后，礦區(qū)有益組份CaO含量較高，有害級份MgO及K2O、Na2O含量均較低，同時相同化學(xué)成份經(jīng)塊段加權(quán)平均平均值后其波動幅度更小，主要礦層K%、%；%、%；%、%；%，%。 礦石化學(xué)成份本加權(quán)平均值(表29)經(jīng)全礦區(qū)體加權(quán)后，礦區(qū)有益組份CaO含量較高，有害組份MgO及K2O、Na2O含量均較低，各礦層相同化學(xué)成份經(jīng)體加權(quán)平均值后，其變化幅度極小，十分接近全礦區(qū)加權(quán)平均值，且均達(dá)到I級品要求，說明礦區(qū)礦石質(zhì)量良好且穩(wěn)定，符合礦床工業(yè)技術(shù)質(zhì)量評價指標(biāo)，是優(yōu)質(zhì)的水泥用石灰質(zhì)原料。 斷層對礦石質(zhì)量的影響F1斷層對礦層連續(xù)性及礦體形態(tài)有一定影響，F(xiàn)1斷層附近方解石脈發(fā)育，是有益組份，斷層面附近未發(fā)現(xiàn)其它外來物質(zhì)，F(xiàn)l斷層在III～I(xiàn)V線下部切斷KK2礦層向東的延續(xù)性，使曾家坡一帶(IV線附近)P1m層位出露較多，礦石質(zhì)量欠佳，因此，F(xiàn)1斷層對礦區(qū)東部礦石質(zhì)量有一定影響。FFF4斷層在礦區(qū)邊緣，資源／儲量計算邊界線之外，對礦區(qū)礦石質(zhì)量基本無影響。據(jù)光譜及多元素分析結(jié)果，礦層中未發(fā)現(xiàn)可供綜合利用的共、伴生元素，亦未發(fā)現(xiàn)有害元素異常，對礦山質(zhì)量及礦區(qū)環(huán)境無影響。 邊坡穩(wěn)定性評價 礦體多裸露地表，無頂板，平面上僅零星分布厚度 m的表土及夾縫土，露采條件良好。巖層層面、節(jié)理裂隙、斷層及巖溶對各側(cè)邊坡影響評價如表21所示：表21 邊坡要素表要素邊坡邊坡巖石類型邊坡巖層產(chǎn)狀最大邊坡高度(m) 邊坡走向 邊坡傾向 邊坡角北側(cè)邊坡泥質(zhì)石英粉砂巖205176?！?0176。50120176。210176。10176。東側(cè)邊坡石灰?guī)r、條帶灰?guī)r、含白云質(zhì)條帶灰?guī)r226176。∠11176。105210176。300176。55176。南側(cè)(A線以東)邊坡石灰?guī)r、條帶灰?guī)r、含白云質(zhì)條帶灰?guī)r202176。∠9176。65120176。30176。55176。 北側(cè)邊坡 該側(cè)邊坡面為地層層面，邊坡角為地層傾角10176。較緩，邊坡巖石為礦體直接底板之泥質(zhì)石英粉砂巖，節(jié)理不發(fā)育，F(xiàn)l斷層北段及FF4斷層通過或臨近該側(cè)邊坡，與邊坡關(guān)系如表216所示，從表216可以看出，斷層面與邊坡面大角度斜交，斷層傾角大于邊坡角，斷層對該側(cè)邊坡穩(wěn)定性影響較小，特別是首期開采，F(xiàn)l斷層在開采范圍內(nèi)，邊坡上無斷層。因此，北側(cè)邊坡較穩(wěn)定，但由于該側(cè)最大邊坡高度為105 m，應(yīng)將邊坡面上殘留礦石及松動圍巖碎塊及時清除，以免其掉塊對人員及機(jī)具造成危害。 東側(cè)邊坡 該側(cè)邊坡最大坡高105 m，邊坡總體走向210176。，傾向300，傾角55176。，據(jù)地表調(diào)查可知：(1) 該側(cè)邊坡巖石為石灰?guī)r、條帶灰?guī)r、白云質(zhì)條帶灰?guī)r，巖層產(chǎn)狀為215176?！?1176。，巖層傾向與邊坡向近直交，交角83176。，但巖層傾角平緩，小于11176。，對邊坡穩(wěn)定性基本不構(gòu)成影響。(2) 該側(cè)邊坡無斷層通過，發(fā)育3組節(jié)理：①組產(chǎn)狀為333176?！?3176?！?2176。～86176。，②組產(chǎn)狀為90176。～110176。∠43176。，③組產(chǎn)狀為50176?！?0176?！?1176。～63176。，其特征前已述已，它們與該側(cè)邊坡關(guān)系如表217，由表217可以看出，②、③組節(jié)理面與邊坡面傾向相反，且節(jié)理傾角較陡，分別為69176?！?8176。，62176?！?8176。，它們對邊坡穩(wěn)定性影響??；①組節(jié)理面與邊坡面斜交，交角較小，為33176?！?3176。，且部份節(jié)理傾角小于邊坡角，加之②、③組節(jié)理與之相互切割巖體，對邊坡穩(wěn)定性有一定影響。 (3) 該側(cè)巖溶主要為溶溝、溶槽、石筍、石芽、漏斗、溶洞，邊坡面與之切割，在邊坡面上及附近會形成一些錯落體，當(dāng)錯落體失去平衡時，易產(chǎn)生掉塊和垮塌，對邊坡穩(wěn)定性有一定影響。從上述分析可以看出，該側(cè)邊坡高度大，節(jié)理裂隙、巖溶均對邊坡穩(wěn)定性有～定影響，說明東側(cè)邊坡穩(wěn)定性一般。 南側(cè)邊坡該側(cè)邊坡最大坡高65 m，邊坡總體走向120176。，傾角30176。，邊坡角55176。， (1) 該側(cè)邊坡巖層產(chǎn)狀20176?！?9176。，巖層走向與邊坡走向近于一般，但二者傾向相反，故巖層層面對該側(cè)邊坡穩(wěn)定性無影響。(2) 該則邊坡巖石中發(fā)育3組節(jié)理，它們與該側(cè)邊坡關(guān)系如表217所示，由表217可以看出，①、②組節(jié)理傾角基本上大于邊坡角，但節(jié)理與邊坡斜交，交角分別為l7176?！?7176。 ∠38176?！?8176。它們對邊坡穩(wěn)定性有一定影響，而同組節(jié)理其節(jié)理面與邊坡面近直交，節(jié)理傾角大于邊坡角，其對邊坡穩(wěn)定性影響相對較小。(3) 該側(cè)邊坡僅有Fl斷層南段通過，斷層于該段表現(xiàn)為逆斷層，斷層產(chǎn)狀290176。 ∠28176。，與該側(cè)邊坡關(guān)系見表216，從表216可以看出，斷層面與邊坡面近直交，斷層傾角小于邊坡角，影響較小。 (4) 該側(cè)邊坡溶溝、溶槽、石芽發(fā)育，還有隱伏溶蝕裂隙及溶洞，它們與邊坡相切，在邊坡面上形成一些松動危巖，易產(chǎn)生掉塊和垮塌，對邊坡穩(wěn)定性有一定影響。此外，采場內(nèi)，溶洞和延伸深、大的裂隙處，容易發(fā)生塌陷或垮塌，從而對人員及機(jī)械設(shè)備的安全造成威脅。因此，開采時，應(yīng)邊采邊查，保證礦山安全生產(chǎn)。從上述分析可以看出：南側(cè)邊坡僅有巖溶對邊坡穩(wěn)定性有一定影響，因此，該側(cè)邊坡基本穩(wěn)定。根據(jù)工業(yè)指標(biāo)，凡礦石單樣有益組份、有害組份含量滿足I級品或II級品工業(yè)指標(biāo)要求，同時滿足可采厚度8 m者，圈為礦石；凡是有益組份、有害組份不能滿足II級品要求，且單樣厚度或相臨樣品厚度之和大于夾石剔除厚度2 m者，圈作夾石，而單樣厚度或相臨樣品厚度之和小于夾石剔除厚度2 m者，圈入礦石。對夾層內(nèi)單樣有益、有害組份含量雖符合I、II級品指標(biāo)要求，或不符合II級品指標(biāo)要求，厚度小于夾石剔除厚度2 m的部份樣品，為了保持礦體夾層的完整性，對應(yīng)性，作特殊處理，仍圈為夾石；對礦體內(nèi)厚度小于夾石剔除厚度2 m，有益、有害組份含量不符合II級品的要求，且有害成份特高的少量樣品，為了確保礦石質(zhì)量，對其作特殊處理，圈作夾石，并按厚度2 m計算剝離量。礦區(qū)作特殊處理的樣品如表218所示。礦區(qū)根據(jù)上述圈礦原則，共圈出四個夾石透鏡體(jjjj8)和四個夾層(jjjj7)。底板根據(jù)巖石物性特征及化學(xué)成份直接圈定，對P1q1底部局部地段的泥灰?guī)r(HC2HB0l、HB38)，按底板處理。根據(jù)各勘探線及輔助剖面的分布情況，礦區(qū)共分十個塊段。每個塊段中分礦層、資源儲量類型、夾石、第四系及Fl斷層上、下部分作為小塊段分別計算，全礦區(qū)共有102個小塊段。其中，(七)塊段Ⅲ剖面Fl斷層之下Kl礦層未計算資源儲量，如計算其資源／儲量存在較大內(nèi)剝離量，不經(jīng)濟(jì)。 資源儲量計算結(jié)果 礦山經(jīng)計算統(tǒng)計，%，根據(jù)規(guī)范要求，資源儲量計算時要作巖溶扣除，進(jìn)行巖溶率校正。經(jīng)計算，%巖溶率校正后共獲水泥用石灰?guī)r礦石首采區(qū)資源儲量7900萬t，其中探明的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲量(111b)3283萬t，控制的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲量(122b)3565萬t，推斷的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量(333)1052萬t。:1 (m3/m3)。另外還在境界開采標(biāo)高(560 m)以下最低開采標(biāo)高(470～505 m)以上計算求得備采區(qū)資源量2878萬t。 地質(zhì)綜合評價 綜上所述，礦區(qū)水文地質(zhì)條件簡單，首期境界開采標(biāo)高(560 m)及最低開采標(biāo)高(512m)高于當(dāng)?shù)刈畹颓治g基準(zhǔn)面標(biāo)高，大氣降水北、南易自然排泄。礦區(qū)西側(cè)無邊坡，南、北側(cè)邊坡基本穩(wěn)定，東側(cè)節(jié)理裂隙、巖溶及斷層對邊坡有一定影響，礦體無頂板，露采條件良好。建議開采前作礦山開采初步設(shè)計，有計劃的開采，逐級降臺段，留安全平臺。開采時必須注意下述問題：(1) 開采前必須遷走礦區(qū)內(nèi)受到爆破威脅或廢石堆放影響的民房、高壓線、公路等。(2) 開采過程中應(yīng)特別注意對邊坡穩(wěn)定性有影響的節(jié)理裂隙、隱伏溶蝕裂隙、溶洞的出現(xiàn)，以及由于邊坡高度較大，開采過程中可能引起的巖體變形破壞，因此，必須按礦山設(shè)計逐級降段、降臺階，并注意監(jiān)控邊坡巖體的完整性，防止滑落、垮塌、掉塊等事故的發(fā)生，及時對清除危巖或采取必要的防治措施以保證安全生產(chǎn)。(3) 在礦山開采過程中，應(yīng)按照環(huán)保要求，在礦山東南側(cè)建立廢石堆場，堆場庫容量應(yīng)滿足夾石綜合利用后的廢石堆積體積。廢石堆放場地前緣建擋石壩，并加強(qiáng)對廢石堆放場地的管理和排水工作，以免發(fā)生泥石流等環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害。(4) 開采過程中，應(yīng)對夾石進(jìn)行綜合評價，充分利用，以減少剝離量。第3章　 露天開采境界的確定 概述 礦床開采方式分為露天開采、地下開采和海洋開采。露天開采又分為原生礦床開采和砂礦床開采。原生礦床開采是用一定的采掘運(yùn)輸設(shè)備，在敞露的空間里從地表開始進(jìn)行開采作業(yè)。為了采出礦石，需將礦體周圍及其上部覆蓋巖石剝掉，通過露天溝道或者地下井巷把礦石和巖石運(yùn)至地表卸礦點(diǎn)。國內(nèi)外廣泛應(yīng)用露天開采的原因，與地下開采比較，它有如下突出優(yōu)點(diǎn)。（1）受開采空間限制小，可采用大型機(jī)械設(shè)備，從而可大大提高開采強(qiáng)度和礦石產(chǎn)量； （2）勞動生產(chǎn)率高，為地下開采的5～10倍； （3）采礦成本低，為地下開采的1/4～1/3； （4）對于高溫易燃的礦體，露天開采比地下開采更為安全可靠； （5）礦石損失貧化小，損失率和貧化率不超過3%～5%； （6）基建時間短，約為地下開采的一半，每開采一噸礦石的基建投資也比地下開采低； （7）勞動條件好，作業(yè)比較安全。 礦床開采方法的選擇 礦體賦存于二疊系下統(tǒng)棲霞組和茅口組長地層中，呈單斜層狀產(chǎn)出，產(chǎn)狀190~220176。 ∠8～15176。，較穩(wěn)定。礦體空間形態(tài)為不對稱的啞鈴形，沿走向延伸控