【文章內(nèi)容簡介】 年平均降水量 年最大降水量 （1990）月最大降水量（雨季集中于4～6月） （）日最大降水量 ()時(shí)最大降水量 ()年平均降雨日 （1）巖層含水性區(qū)內(nèi)出露的地層較全，巖層、巖相、產(chǎn)狀比較穩(wěn)定?，F(xiàn)將區(qū)內(nèi)各巖層的含水性從新到老分別敘述如下：①第四系（Q）主要為河流沖積層，分布于礦區(qū)西北角。該層具二元結(jié)構(gòu)，上部為腐植土、亞粘土及亞砂土，下部為松散的礫石層，厚0～3m，本層下部透水性較好。此外，尚有部分第四系殘坡積層，零星分布于山坡、山麓地帶和沖溝、田垅之中，巖性為黃褐色粘土、砂礫層，厚度0～。區(qū)內(nèi)第四系分布區(qū)內(nèi)未見泉水出露。據(jù)區(qū)域資料，該層為含水微弱的孔隙含水層。②石炭系下統(tǒng)（C1）出露于礦區(qū)東南邊緣地帶。巖性上部主要為泥灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r、巨厚層灰?guī)r夾鈣質(zhì)砂巖透鏡體；下部為泥灰?guī)r、薄至中厚層狀石英砂巖夾頁巖。地表灰?guī)r出露部位巖溶不太發(fā)育，僅見溶溝、溶槽及溶蝕洼地，規(guī)模不大。區(qū)內(nèi)巖關(guān)階厚度為351m。地表未見泉水點(diǎn)分布。③泥盆系上統(tǒng)錫礦山組（D3x）該組上段巖性由細(xì)粒石英砂巖、砂質(zhì)頁巖、泥質(zhì)粉砂巖、石英粉砂巖夾泥灰?guī)r和灰?guī)r透鏡體組成，厚150～；下段由頁巖、泥灰?guī)r夾豆?fàn)畛噼F礦和厚層狀灰?guī)r組成，～。局部地段地表可見有溶溝、溶槽和小型溶孔發(fā)育，規(guī)模甚小。地表未見泉水點(diǎn)分布。據(jù)區(qū)域資料，該層為含巖溶孔隙、裂隙水的含水層。④泥盆系上統(tǒng)佘田橋組（D3s）分布于礦區(qū)南部，為石灰?guī)r礦層頂板。巖性為泥質(zhì)灰?guī)r夾泥質(zhì)粉砂巖，底部還夾有薄層狀泥灰?guī)r，厚110～137m。該組為一巖溶裂隙水含水層。地表見有1處泉水點(diǎn)分布（2號(hào)泉）， L/s。⑤泥盆系中統(tǒng)棋梓橋組（D2q）上段為含礦層位，巖性主要為淺灰至深灰色厚至巨厚層狀灰?guī)r，局部10m左右。在區(qū)內(nèi)見有6處泉水點(diǎn)，均為下降泉，泉水點(diǎn)分布于石灰?guī)r礦體的南側(cè)溝谷之中，均為居民取水之處。其中3號(hào)泉流量最大， L/s， L/s左右；此外， L/s， L/s，～ L/s。因此區(qū)內(nèi)棋梓橋組不僅是含礦層，而且又是含較豐富巖溶水的含水層。根據(jù)鉆孔資料統(tǒng)計(jì)，～，總體反映出地下水位北高南低，并以泉水的形式，排泄于茶沖河。下段為泥灰?guī)r、頁巖和瘤狀灰?guī)r，厚20～66m。⑥泥盆系中統(tǒng)跳馬澗組（D2t）：上段為紫紅色的泥質(zhì)粉砂巖、砂質(zhì)頁巖夾石英砂巖，厚367m。下段為厚169m的砂礫巖層。據(jù)區(qū)域資料，屬一隔水層。⑦奧陶系下統(tǒng)寧國組（O1n）該組為一套灰綠、灰綠色板狀頁巖、粉砂質(zhì)頁巖，厚度大于900m，屬一隔水層。上述各含水層，其分布自北西向南東總體上由老到新，且地勢(shì)由高到低。除賦礦地層——棋梓橋組富含巖溶裂隙水外，其它地層均為弱含水層，且因構(gòu)造簡單，無貫通斷裂，各含水層之間無地下水力聯(lián)系，一般不會(huì)影響未來礦山開采。（2）構(gòu)造含水性礦區(qū)褶皺構(gòu)造不發(fā)育，總體上為一單斜構(gòu)造。大木沖石灰?guī)r礦床內(nèi)斷裂主要有FF3，屬走向北東的正斷層，斷距525m。對(duì)將來采礦有影響的斷裂主要是F1。F1分布于礦區(qū)中部，北東起自4′線，往西南延伸圖幅至架子塘，長2km。走向60176。、傾向北西、傾角68～85176。，總體傾角75176。左右；破碎帶厚45m，角礫巖充填，方解石脈發(fā)育。在新塘沖北山溝之中的斷裂帶上見有一泉水點(diǎn)分布（4號(hào)泉水點(diǎn)），流量達(dá)5 L/s。該泉水為當(dāng)?shù)鼐用裼谏鲜兰o(jì)90年代初大旱之時(shí)向F1掘進(jìn)的深約80m平巷至F1破碎帶時(shí)涌出的泉水。據(jù)訪問：4號(hào)泉水施工貫通時(shí)，3號(hào)泉（ L/s、旱季流量為3 L/s）有大量渾水涌出。表明3號(hào)泉與4號(hào)泉及F1有水力聯(lián)系，因此，F(xiàn)1斷層破碎帶不僅含水且又導(dǎo)水。（3）生產(chǎn)采場(chǎng)水文地質(zhì)條件礦山目前的開采水平已降至+223m、+210m、+195m，均為露天開采，開采總面積為263836m2，開采礦體為灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r及少量粘土，巖層中厚至巨厚層狀，巖石完整、穩(wěn)定，含弱巖溶水，因礦山采用露天開采，礦層又為獨(dú)立的小山丘，該礦床可視為一個(gè)獨(dú)立的水文地質(zhì)單元，現(xiàn)有采場(chǎng)標(biāo)高均高于礦區(qū)所有井泉標(biāo)高，礦體巖溶溶洞裂隙水暫對(duì)礦山采場(chǎng)無影響，補(bǔ)給水源主要來自大氣降水，采場(chǎng)觀察:礦山采場(chǎng)幾乎呈干燥狀。（4）水文地質(zhì)條件現(xiàn)狀評(píng)價(jià)綜上所述，礦山在當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以上露天開采，地層含弱巖溶水，，均可自流排放，現(xiàn)狀條件下，礦山水文地質(zhì)條件屬簡單類型。未來開采礦種為水泥石灰?guī)r，開采標(biāo)高在+140m以上，主要開采灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r及少量表層粘土。 當(dāng)?shù)厍治g基面標(biāo)高約+120m，礦山未來開采區(qū)最低標(biāo)高為+140m，該石灰?guī)r礦床最低開采邊界位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面+120m以上，采礦場(chǎng)可自然排水，但為了布置地面排水系統(tǒng)工程，本核實(shí)報(bào)告對(duì)+140m標(biāo)高以上涌水量進(jìn)行估算。大石沖石灰?guī)r礦床屬于巖溶充水礦床類型。礦床東部為茶沖，南東部為光沖，低于礦床最低開采標(biāo)高，北部為大木沖，標(biāo)高一般為150m至160m左右，西部標(biāo)高達(dá)200m以上，但有跳馬澗組隔水層可阻擋其他含水層的水進(jìn)入礦床。因此，該礦床可視為一個(gè)獨(dú)立的水文地質(zhì)單元，其采礦場(chǎng)充水水源主要是大氣降水和礦體巖溶溶洞裂隙水；所以對(duì)采礦場(chǎng)的雨水匯集量及來自礦床西部的巖溶裂隙水分別進(jìn)行估算。經(jīng)計(jì)算求得開采最低標(biāo)高140m涌水量為：Q1=3459m3/d；Q2=3693m3/d；Q3=5442 m3/d；Q總1（正常涌水量）= Q1+Q2=7152m3/d；Q總2（最大涌水量）= Q1+Q3=8901m3/d；以上估算的涌水量為礦床開采最低標(biāo)高140m的涌水量。140m標(biāo)高以上的區(qū)段地下水可隨開采灰?guī)r礦時(shí)自流排放，但其水量從地表往下將會(huì)逐漸增大。本次所估算的涌水量可視為礦區(qū)正常涌水量和最大涌水量之上限，僅供設(shè)計(jì)部門予以參考。礦山未來開采對(duì)飛躍隧道的影響，飛躍隧道位于準(zhǔn)采區(qū)西部，拱頂標(biāo)高約171m，當(dāng)開采到171m標(biāo)高以下時(shí)，必然對(duì)隧道拱頂產(chǎn)生破壞；開采到標(biāo)高170m以下時(shí)，必然影響隧道的過水性能；開采到標(biāo)高169m以下時(shí)，隧道將受到徹底破壞。因此，礦山開采對(duì)飛躍隧道的影響為嚴(yán)重。因此，礦山開采至+140m標(biāo)高時(shí)，飛躍隧道由隧道改明渠，建成議以隧道中心線為準(zhǔn)，隧道兩側(cè)各10m范圍內(nèi)標(biāo)高171m標(biāo)高以下禁止開采。綜上所述，礦山石灰?guī)r礦在當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以上開采，預(yù)測(cè)礦坑正常涌水量7152m3/d，最大涌水量8901m3/d，地形有利于采場(chǎng)自流排水，構(gòu)造帶含水豐富，地下水補(bǔ)給條件較差，礦區(qū)基巖裸露，水文地質(zhì)邊界較簡單。綜合認(rèn)定，未來礦山水文地質(zhì)條件為簡單類型。大木沖石灰?guī)r礦層巖性主要為淺灰至深灰色厚至巨厚層狀灰?guī)r夾厚層白云質(zhì)灰?guī)r，局部10m左右，～。礦體走向北東，傾向南東，傾角8～46176。，一般25～35176。，屬緩傾斜的礦層。該礦位于孤立的山丘之上，三面為谷地。礦層及底板節(jié)理裂隙均不發(fā)育，且無軟弱夾層，巖層之間的接觸屬剛性接觸，不易產(chǎn)生層間滑動(dòng)。礦石結(jié)構(gòu)屬塊狀—層狀結(jié)構(gòu)，～，～，屬穩(wěn)定性較好的堅(jiān)硬巖類。據(jù)ZK40ZK00ZK801灰?guī)rRQD值統(tǒng)計(jì)，分別為79%、76%和81%，均大于75%，但小于90%，巖體質(zhì)量狀況良好。礦體的底板為灰?guī)r夾厚層團(tuán)塊狀白云質(zhì)灰?guī)r、灰質(zhì)白云巖，厚度90m左右，亦屬堅(jiān)硬巖類。構(gòu)造破碎帶工程地質(zhì)特征礦床范圍內(nèi)，對(duì)未來礦床開采和工業(yè)場(chǎng)地布置有影響的斷層主要為F1斷層。該斷層的分布及主要特征前已說明，現(xiàn)僅就其工程地質(zhì)特征敘述如下：該斷層以破碎帶形式存在，破碎帶厚45m，呈上寬下窄的契形延深，被張性角礫巖及方解石脈充填，方解石脈呈網(wǎng)狀穿插，巖性較為破碎。鈣、泥質(zhì)膠結(jié)不緊密。根據(jù)該斷裂帶的巖性破碎程度分析，可能導(dǎo)致斷裂帶含水，對(duì)將來的開采可能會(huì)帶來一定的影響，需在開采設(shè)計(jì)中予以充分考慮，但隨著深度的增大，影響會(huì)越來越小。結(jié)構(gòu)面特征及巖體穩(wěn)定性評(píng)述區(qū)內(nèi)的結(jié)構(gòu)面主要有原生結(jié)構(gòu)面和次生結(jié)構(gòu)面兩種。原生結(jié)構(gòu)面是指巖層的層面，區(qū)內(nèi)巖礦層層面平直，層間無軟弱夾層，層間接觸屬剛性接觸，巖層產(chǎn)狀平緩，不易產(chǎn)生層間滑動(dòng)。次生裂隙是指節(jié)理裂隙與風(fēng)化裂隙兩種。風(fēng)化裂隙僅發(fā)育在巖層表面，呈刀砍狀，其發(fā)育深度很小，一般為12m左右。節(jié)理裂隙據(jù)4′線采礦場(chǎng)測(cè)量統(tǒng)計(jì)，按其走向展布，可分為北西向①、近南北向②及北東向③等三組，傾向不定、傾角一般大于75176。，幾乎均垂直巖礦層層面。規(guī)模小，走向延長數(shù)厘米至3m，延深一般小于延長，裂隙寬一般僅12mm，局部可達(dá)10cm以上。多數(shù)裂隙為方解石脈充填，其中⑴組亦有鐵、泥質(zhì)充填，且具張性特征。裂隙率分別為①、②～③～。上述資料表明：本區(qū)巖礦層節(jié)理裂隙不甚發(fā)育。綜合礦區(qū)的工程地質(zhì)特征可以看出，該礦床礦層屬塊狀—層狀構(gòu)造，巖層產(chǎn)狀平緩，層間無軟弱夾層，層間接觸屬剛性接觸，礦層的巖性又屬堅(jiān)硬巖類，節(jié)理裂隙不甚發(fā)育，巖石物理力學(xué)強(qiáng)度高。因此，礦層的穩(wěn)定性好。邊坡穩(wěn)定性評(píng)述礦區(qū)內(nèi)的邊坡是指露天采礦形成的采場(chǎng)邊坡。該類邊坡屬單層結(jié)構(gòu)巖石類邊坡。根據(jù)前述資料分析，未來采礦場(chǎng)邊坡穩(wěn)定性總體是較好的。區(qū)內(nèi)目前有石灰?guī)r采場(chǎng)3處，均位于山丘南坡，坡面傾向南南東，與巖層傾向基本一致，故形成的邊坡基本上屬順向人工邊坡。采場(chǎng)邊坡高度一般為20～35m，最高約50m，坡角一般為50～60176。，最大達(dá)74176。目前邊坡穩(wěn)定，無崩塌、滑坡現(xiàn)象發(fā)生。但是隨著開采標(biāo)高逐漸降低，地下水的排放，水位下降，則可能會(huì)引起局部的巖溶塌陷，而影響邊坡的穩(wěn)定性；此外，由于采場(chǎng)的邊坡為順向邊坡，且?guī)r層傾角小于邊坡角，所以還需嚴(yán)防滑坡的發(fā)生，也會(huì)影響邊坡穩(wěn)定性。綜上所述，礦山礦層及其圍巖抗壓、抗剪和抗拉強(qiáng)度大，巖石物理力學(xué)強(qiáng)度高，屬堅(jiān)硬巖類，巖體結(jié)構(gòu)屬緩傾斜塊狀—層狀結(jié)構(gòu)，無軟弱夾層，采場(chǎng)邊坡穩(wěn)定性好，現(xiàn)狀條件下礦山工程地質(zhì)條件屬簡單類型。工程地質(zhì)條件預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)主要是對(duì)未采場(chǎng)邊坡的穩(wěn)定性預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)。未來主要開采為水泥石灰?guī)r，礦層巖性及性質(zhì)與現(xiàn)狀條件相同。未來開采時(shí)，受爆破松動(dòng)影響，采場(chǎng)邊坡可能產(chǎn)生爆破裂隙，影響采場(chǎng)邊坡的穩(wěn)定性。準(zhǔn)采區(qū)北部邊緣，巖層總體傾向南東，傾角15～32186。，為順向坡；準(zhǔn)采區(qū)南部邊緣，巖層總體傾向北西，傾角8～20186。，亦為順向坡。巖體為硬質(zhì)巖石，內(nèi)部結(jié)合性好，層間結(jié)合性好，局部風(fēng)化較強(qiáng)地段結(jié)合性一般。采場(chǎng)邊坡如果發(fā)生崩滑，最可能的滑移結(jié)構(gòu)面是層面和內(nèi)部的軟弱結(jié)構(gòu)面，若以45186。+Ф/2作為臨時(shí)邊坡的滑移結(jié)構(gòu)面，以層面作為永久邊坡的滑移結(jié)構(gòu)面，則邊坡穩(wěn)定性可按下式計(jì)算：Ks=(γVcosθtgφ+Ac)/ (γVsinθ)式中： Ks——穩(wěn)定系數(shù)，γ——巖體重度（kN/m3），取值27，с——結(jié)構(gòu)面的粘聚力（kPa），臨時(shí)邊坡按巖石質(zhì)量等級(jí)II級(jí)取值為1500kpa，永久邊坡按硬質(zhì)巖石結(jié)合一般取值90kpa。φ——結(jié)構(gòu)面內(nèi)摩擦角（186。），臨時(shí)邊坡按巖石質(zhì)量等級(jí)II級(jí)取值為50186。，永久邊坡按硬質(zhì)巖石結(jié)合一般取值27186。A——結(jié)構(gòu)面單位寬度的面積（m2）θ——結(jié)構(gòu)面傾角（186。），臨時(shí)邊坡按45186。+Ф/2計(jì)算為70186。，永久邊坡按巖層傾角取值為20186。V——巖體體積（m3）按上述計(jì)算，永久邊坡穩(wěn)定系數(shù)為11，均遠(yuǎn)大于穩(wěn)定邊坡的穩(wěn)定系數(shù)臨界值，因此，采場(chǎng)邊坡出現(xiàn)崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害可能性小。但需要指出，采場(chǎng)邊坡上的松動(dòng)危巖必須加強(qiáng)安全管理，及時(shí)予以清除，否則容易出現(xiàn)危巖崩落、甚至造成人員傷亡事故。3．露天開采境界設(shè)計(jì)從+210標(biāo)高水平以下開始采用深凹露天開采，+210標(biāo)高水平以上的采用山坡露天開采。將附近的村民全部進(jìn)行搬遷。本設(shè)計(jì)主要對(duì)+210米標(biāo)高水平以下的礦體進(jìn)行開采，采用深凹露天開采進(jìn)行設(shè)計(jì)。露天生產(chǎn)開采生產(chǎn)工藝系統(tǒng)采用間斷工藝系統(tǒng)即：單斗挖掘機(jī)采裝、汽車運(yùn)輸、推土機(jī)推土。目前，在我國的露天開采設(shè)計(jì)中，廣泛采用nj≤njh原則確定境界?，F(xiàn)將確定露天開采境界的步驟和作法分述于下。露天礦最小底寬應(yīng)滿足采裝運(yùn)輸設(shè)備的要求，保證礦山工程正常發(fā)展。，初步選定本礦采用SH380A型號(hào)的汽車運(yùn)輸，4m3單斗挖掘機(jī)裝載，在掘溝工作面采用回返式調(diào)車。則最小底寬為Bmin=2（Rmin+T+E）式中：Rmin—汽車最小回轉(zhuǎn)半徑 ， m；T —汽車的寬度 ， m；E —安全距離， m。于是Bmin=2（Rmin+T+E）=2（++）=。在確定露天開采境界時(shí)，若礦體厚度小于最小底寬，底平面按最小底寬繪制；若礦體厚度比最小底寬大得不多，底平面可以礦體厚度為界；若礦體厚度遠(yuǎn)大于最小底寬，通常按最小底寬作圖，并按下列因素確定露天礦底的位置：(1)使境界內(nèi)的可采礦量最大而剝巖量最小；(2)使可采礦量最可靠，通常露天礦底宜置于礦體中間，以避免地質(zhì)作圖誤差所造成的影響；(3)根據(jù)礦石品位分布，使采出的礦石質(zhì)量最高；(4)根據(jù)巖石的物理力學(xué)性質(zhì)調(diào)整露天礦底位置，使邊坡穩(wěn)固且穿爆方便。根據(jù)本礦體的實(shí)際賦存條件，確定最小底寬為23m。露天礦的最終邊坡角，對(duì)剝采比有很大的影響。隨著開采深度增加和邊坡角的減小，所需的剝巖量會(huì)急劇增加，因此從經(jīng)濟(jì)效果考慮，希望邊坡角盡可能大；然而，有不少礦山由于盲目追求陡邊坡而造成滑坡事故，嚴(yán)重影響生產(chǎn)。因此，選擇時(shí)應(yīng)同時(shí)考慮安全因素和經(jīng)濟(jì)因素，在保證露天礦安全前提下，最終邊坡角盡可能大些，以減少剝離量。由于邊坡穩(wěn)定受巖體物理力學(xué)性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)、邊坡破壞機(jī)理、爆破震動(dòng)效應(yīng)等一系列因素的影響，盡管目前有許多數(shù)學(xué)計(jì)算方法〈如二維、三維極限平衡計(jì)算法，有限元分析法，概率統(tǒng)計(jì)分析法等初始邊坡優(yōu)化設(shè)計(jì)方法〉，以及借助于數(shù)學(xué)模型和電算程序來提供科學(xué)數(shù)據(jù)，但在實(shí)際應(yīng)用中還不夠完善。因此，礦山設(shè)計(jì)選取邊坡角時(shí)，多采用類比法，即參照類似礦山的實(shí)際資料選取。工程地質(zhì)條件復(fù)雜的礦山，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的同時(shí)，由研究部門通過系統(tǒng)的工程地質(zhì)調(diào)查后，用計(jì)算方法確定。所謂類比法，即設(shè)計(jì)部門根據(jù)工程實(shí)踐，按照組成邊坡巖體的地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件、邊坡高度及其形狀、存在年限等因素，由大量的統(tǒng)計(jì)資料和經(jīng)驗(yàn)數(shù)表并結(jié)合設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)選取邊坡角的方法。表31所列邊坡角，為冶金礦山