【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 害，現(xiàn)狀評(píng)估地質(zhì)災(zāi)害為危險(xiǎn)性小。 環(huán)境地質(zhì)條件預(yù)測(cè) （ 1）礦山區(qū)開采后增加露天采石場(chǎng)面積約 12117m2，露天采場(chǎng)北部、西部及南部邊坡留下 60176。高 20~40m 的 臨空面 ，邊坡上將有松散巖塊現(xiàn)象，在雨水沖刷或開采過程中可能會(huì)沿節(jié)理裂隙面引發(fā)崩塌地質(zhì)災(zāi)害，所以，需引起高度重視。嚴(yán)格按照采礦設(shè)計(jì)進(jìn)行采礦，并加強(qiáng)對(duì)采礦邊坡的監(jiān)視，預(yù)測(cè)評(píng)估引發(fā)崩塌地質(zhì)災(zāi)害的可能性中等，其危險(xiǎn)性中等，影響較重。 （ 2）礦山廢土石堆放場(chǎng)不 宜堆放過高，應(yīng)做好擋墻等防護(hù)措施，及時(shí)復(fù)墾綠化，盡可能減少占地面積。防止泥石流（廢石流）的發(fā)生。 綜上所述，礦山地質(zhì)環(huán)境條件現(xiàn)狀影響較輕，預(yù)測(cè)礦山開采后礦山環(huán)境地質(zhì)條件 性 中等 類型 。 7 三、資源儲(chǔ)量估算篇 工業(yè)指標(biāo)的確定 對(duì)灰?guī)r礦的工業(yè)指標(biāo)國(guó)家目前尚未有具體規(guī)定，主要要求看是否具有堅(jiān)固的特性和有無對(duì)人體有毒有害的元素超標(biāo)。本次工作資源儲(chǔ)量估算參照工程建設(shè)建筑用砂石材料的一般工業(yè)指標(biāo)執(zhí)行，具體指標(biāo)如下： 礦石質(zhì)量以滿足普通建筑塊石、碎石及機(jī)砂需要為原則； 剝采比小于 ； 最終開采邊坡角：不大于 60176。 ； 開采最小底盤寬度大于 20米； 最小開采厚度 2米。 資源儲(chǔ)量估算方法的選擇 本區(qū)礦層穩(wěn)定，為典型的層狀礦床，礦層呈單斜產(chǎn)出，傾角一般 18~20176。，礦石質(zhì)量較好，有害組分甚低，且縱向、橫向變化很小，采用平行布設(shè)勘探線，選用平行剖面法計(jì)算礦石的儲(chǔ)量和覆蓋層的剝離量。 礦體圈定原則 厚度方向上礦體的圈定 以剖面上實(shí)際控制的開采邊坡界線和標(biāo)高 +292 米作為礦體的上邊界；礦體低界線以 +250 米標(biāo)高圈定。 礦體邊界的確定 以礦區(qū)邊界為準(zhǔn)。 殘坡積層剝離與剔除邊界的 確定 本區(qū)為露天開采，剔除礦體上覆蓋的第四系殘坡（ Q）和風(fēng)化層后均為建筑石料用灰?guī)r礦，殘坡積層厚度 ~ 米，平均厚 米，所以本次資源估算以平均厚度 米剔除邊界 。 8 (1)資源儲(chǔ)量類別的確定 本區(qū)資源儲(chǔ)量估算范圍內(nèi)的礦體裸露地表，礦體底、頂板以開采深度+237~+300m確定，礦區(qū)由 南 往 北 方向有 2 條地質(zhì)剖面控制。礦層（體）的形態(tài)、產(chǎn)狀、厚度已初步查明；礦區(qū)構(gòu)造不發(fā)育，節(jié)理、裂隙對(duì)礦石質(zhì)量和資源儲(chǔ)量影響不大；礦區(qū)水文地質(zhì)、工程地質(zhì)和環(huán)境地質(zhì)條件簡(jiǎn)單。按照《固體礦產(chǎn) 資源 /儲(chǔ)量分類》（ GB/T177661999），確定礦區(qū)范圍內(nèi)開采深度 +250~+292m所圈定的建筑石料用灰?guī)r礦資源量為 333 類。 (2)礦塊劃分原則 本區(qū)灰?guī)r礦礦層（體）厚度大，礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造、物質(zhì)組份變化穩(wěn)定，礦層內(nèi) 無 夾石極。 區(qū)內(nèi)評(píng)價(jià)礦體按其剖面控制網(wǎng)度可分為 3 個(gè)礦塊，即 1 線以 西 為Ⅰ礦塊， 1線與 2線之間為Ⅱ礦塊， 2 線以 東 為Ⅲ礦塊。估算資源量時(shí)分別按照 333 類進(jìn)行估算。 資源儲(chǔ)量估算參數(shù)的確定 剖面上礦體的面積（ S） 在剖面圖上采用 mapgis 軟件求得單剖面面積。 剖面間礦體的長(zhǎng)度（ L） 在地質(zhì)圖上直接量取參加資源儲(chǔ)量估算的兩條剖面線間垂直距離即為礦體長(zhǎng)度。 體重（ T） 根據(jù)區(qū)域上在該套地層取樣測(cè)試數(shù)據(jù)，取 。 礦塊體積（ Vn)的計(jì)算 (1)由兩條剖面控制的礦塊，當(dāng)兩剖面面積之差小于 40%時(shí)，采用梯形公式計(jì)算體積： Vn＝ 21 （ S1＋ S2） L ； 當(dāng)兩剖面面積之差大于 40%時(shí)，采用截錐體公式計(jì)算體積： 9 Vn＝ 31 L（ S1＋ S2＋ 21 SS ? ）； (2)只有一條剖面控制的邊部礦塊 Ⅰ ，采用楔形或角錐體公式計(jì)算體積： Vn＝ 21 SL； Vn＝ 31 SL； (3)只有一條剖面控制的邊部礦塊 Ⅱ ，采用長(zhǎng)方體公式計(jì)算體積： Vn=SL； 式中： S、 S S2 為單剖面上礦體的面積； 剝離量計(jì)算 區(qū)內(nèi)礦層（體）上部有少量第四系殘坡積層粘土夾碎石及強(qiáng)風(fēng)化帶等，平均厚度約 。剝離量計(jì)算方法為：按控制其出露范圍采用 MAPGIS 讀數(shù)乘比例尺倍數(shù)求 得控制礦體的出露范圍為 12117m2除以礦區(qū)地表平均坡度（ 19176。）的余弦值，得出礦體地面斜面積 12815 m2，然后乘以剝離層平均厚度 ，得出剝離量 6408m3。 資源儲(chǔ)量估算結(jié)果 注：未扣除邊坡角（ 60176。） 內(nèi)資源儲(chǔ)量。 截止 2020 年 1 月底 湖南省古丈縣武陵礦區(qū)普通建筑石料用灰?guī)r礦資源儲(chǔ)量估算匯總表 表 31 計(jì)算 部位 礦塊號(hào) 剖面面積 S（ m2） 剖面間距 L（ m） 體積 （ m3） 礦石 體重 （ t/m3） 資源量 （萬t） 資源量級(jí)別 備注 1線以西 Ⅰ 2878 18 17268 333 Vn＝ 31 SL 12線 Ⅱ 2878 60 137910 333 Vn＝ 21 L（ S1＋ S2） 1719 2線以東 Ⅲ 1719 23 13179 333 Vn＝ SL 合 計(jì) 168357 333 10 剝采比 剝離量的體積除以礦體體積即為剝采比。礦區(qū)礦石體積為 12815m3，剝離總量為 6408m3，其剝采比等 于 ∶ 1（ m3/ m3）。屬于剝采較小、易采的灰?guī)r礦床。 結(jié)論 通過對(duì)該區(qū)進(jìn)行地質(zhì)簡(jiǎn)測(cè)工作，初步查明了礦區(qū)地層、構(gòu)造、巖性特征，初步查明了礦層厚度、礦石質(zhì)量及礦體在走向上的變化規(guī)律，礦區(qū)內(nèi)灰?guī)r礦控制長(zhǎng)度 105m，控制寬約 105m，平均厚約 40m。礦區(qū)內(nèi)灰?guī)r礦的物理性能和化學(xué)成分可以滿足建筑石料用灰?guī)r礦一般質(zhì)量要求。 通過評(píng)價(jià)工作，提交可供開發(fā)利用的灰?guī)r礦 333 類礦石資源量 萬噸。 存在 的 問題 及建議 應(yīng)按設(shè)計(jì)嚴(yán)格控制好開 采高度及邊坡角；需采取防護(hù)措施進(jìn)行處理，并避免深切形成高陡臨空面，而引發(fā)滑坡、崩塌地質(zhì)災(zāi)害。在開采過程中，設(shè)立安全警示標(biāo)志，采取警戒措施，確保行人和居住地的生命財(cái)產(chǎn)安全。 在采礦過程中，應(yīng)將廢礦石碴及廢土分開堆放在廢石場(chǎng)內(nèi)，并及時(shí)進(jìn)行復(fù)墾綠化。切實(shí)保護(hù)好地質(zhì)環(huán)境和生態(tài)環(huán)境，及時(shí)復(fù)墾綠化，做到礦山經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益、環(huán)境效益相一致。 11 四 、開發(fā)利用方案篇 開采資源量 注：開采邊坡角（ 60176。）所占用資源量已扣除。 本次開采設(shè)計(jì)利用的 333 類灰?guī)r礦石量為 萬噸。礦山設(shè)計(jì)開采 損失 率為 5%，則 設(shè)計(jì)利用資源量為 95%= 萬噸 。 礦山生產(chǎn)規(guī)模、服務(wù)年限及產(chǎn)品方案 ⑴礦山生產(chǎn)規(guī)模 礦山生產(chǎn)建設(shè)規(guī)模應(yīng)從三個(gè)方面探討，一是占用資源儲(chǔ)量規(guī)模，二是礦山服務(wù)年限，三是符合國(guó)家的產(chǎn)業(yè)政策。 礦山占有 333 類灰?guī)r礦石量 萬噸，資源量較 小 ，礦山勘探程度較 高 ，礦山控制的資 源儲(chǔ)量 穩(wěn)定 。 礦山服務(wù)年限不能過低，過低的服務(wù)年限導(dǎo)致礦山設(shè)施不能得到充分利用，截止 2020年 1月底 湖南省古丈縣武陵礦區(qū)普通建筑石料用灰?guī)r礦開采設(shè)計(jì)資源儲(chǔ)量估算結(jié)果表 表 41 計(jì)算 部位 礦塊號(hào) 剖面面積 S（ m2） 剖面間距 L（ m） 體積 （ m3） 礦石 體重 （ t/m3） 資源量 （萬t） 資源量級(jí)別 備注 1線以西 Ⅰ 2450 18 14700 333 Vn＝ 31 SL 12線 Ⅱ 2450 60 120300 333 Vn＝ 21 L（ S1＋ S2） 1560 2線以東 Ⅲ 1560 23 11960 333 Vn＝ SL 剝離量 6408 合 計(jì) 140529 333 12 將會(huì)影響礦山的經(jīng)濟(jì)效益。 因此，該礦山生產(chǎn)規(guī)模以年采灰?guī)r礦原礦石 10 萬噸較合適。 ⑵服務(wù)年限 本次設(shè)計(jì)可開采利用的礦石量為 36 萬噸。設(shè)計(jì)的礦山生產(chǎn)規(guī)模為 10 萬噸 /年，則礦山生產(chǎn)服務(wù)年限為 36247。 10= 年。 ⑶產(chǎn)品方案 本礦區(qū)灰?guī)r礦只作普通建筑石料用，故本方案推薦礦山的最終產(chǎn)品為 塊石、碎石、機(jī)砂。 礦床的開采方式 礦體賦存在山坡上，所估算資源儲(chǔ)量 賦存在 +292~+250m標(biāo)高之間，基本上裸露于地表，地表僅少量第四系 粘土層覆蓋。采用露天開采比地下開采具有明顯的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，本次推薦的開采方式為露天開采。 露天開采采礦方法 確定露天開采境界原則 （ 1）確定露天開采境界要保證露天開采場(chǎng)內(nèi)采出的礦石有盈利，即采用的境界剝采比不大于經(jīng)濟(jì)合理剝采比。 （ 2）要充分利用礦產(chǎn)資源，盡可能把較多的礦石圈定在露天開采的境界內(nèi)，發(fā)揮露天開采的優(yōu)越性。 （ 3）所圈定的露天采場(chǎng)邊幫坡角應(yīng)等于或小于露天邊坡穩(wěn)定性允許的角度，以保證露天采場(chǎng)的安全生產(chǎn)。 （ 4）當(dāng)開采境界邊緣附近有重要建筑物、構(gòu)筑物時(shí)，可適當(dāng)縮小露天 開采邊界。 露天開采境界的確定 由于本礦山地處山 體斜 坡地帶，礦山區(qū)以非耕地以外的疏林地為主，四周無建筑物、電力、通訊設(shè)施、道路 、居民 等，所以，確定采礦許可范圍內(nèi)的礦體邊13 界為露天采場(chǎng)開采境界。 根據(jù)資源儲(chǔ)量估算標(biāo)高，礦床開采標(biāo)高為 +292~+250m，相對(duì)高差 42m，確定開采境界為資源儲(chǔ)量估算范圍內(nèi)的全部礦體，開采境界長(zhǎng) 約 105m，寬約 105m，開采深度由地表至垂深 一般為 30m。 開采的技術(shù)參數(shù) 最終邊坡構(gòu)成要素 （ 1）影響采場(chǎng)最終邊坡穩(wěn)定的因素 ① 圍巖的物理力學(xué)性質(zhì)：包括巖石硬度，凝 聚力和內(nèi)摩擦角等； ② 地質(zhì)構(gòu)造：包括由破碎帶、斷層、節(jié)理裂隙和層理面構(gòu)成的弱面，不穩(wěn)定的軟巖層類，以及遇水膨脹的軟巖等； ③ 水文地質(zhì)條件：地下水的靜壓力和動(dòng)壓力，地下水活動(dòng)對(duì)巖層穩(wěn)定的影響； ④ 強(qiáng)烈地震的影響。 ⑤ 開采技術(shù)條件和邊坡存在的時(shí)間。 （ 2）最終邊坡角 ① 最小底寬 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。確定該露天礦最小底寬 ≥20m。 ② 選取露天開采最終邊坡角 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大坡度造成 崩塌、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 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，14 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 42 所列邊坡角，為冶金礦山設(shè)計(jì)部門用類比法初選邊坡角時(shí)的經(jīng)驗(yàn)參考 值。 邊坡角初選時(shí)的經(jīng)驗(yàn)參考值 表 42 巖石 類別 f 巖石名稱 臺(tái)階坡面角 高度為下列值時(shí)的穩(wěn)定 邊坡角 工作的 非工作的 ＜ 90m 90～ 180m 108～ 240m 240～ 300m 極硬 15～ 20 最堅(jiān)硬致密的石英巖、玄武巖入及其他極硬巖石，特別硬的共崗巖、各種石英巖、極硬的砂巖和石灰?guī)r 80176。~90176。 75176。~85176。 60176。~68176。 57176。~65176。 53176。~60176。 48176。~54176。 堅(jiān)硬 8～ 14 密質(zhì)的花崗巖、特硬砂巖及石英巖脈，特硬鐵礦、石灰?guī)r、硬大理巖、灰?guī)r、鐵礦石 70176。~80176。 70176。~75176。 50176。~60176。 48176。~57176。 45176。~53176。 42176。~48176。 中硬 3～ 7 普 通砂巖、鐵礦、砂質(zhì)貢巖、片狀砂巖、堅(jiān)硬粘土質(zhì)頁巖、非堅(jiān)硬砂巖、石灰?guī)r、軟巖、各種頁巖、密質(zhì)泥灰?guī)r 60176。~70176。 60176。~65176。 43176。~50176。 41176。~48176。 39176。~45176。 35176。~42176。 軟 1～ 2 侏羅紀(jì)粘土，軟質(zhì)石灰紀(jì)粘土，油性粘土，含有小碎礫石、片狀粘土、塊度達(dá) 90mm 礫石 45176。~60176。 45176。~60176。 5176。~43176。 28176。~41176。 25176。~39176。 24176。~35176。 極軟 ～ 軟油性粘土、輕重砂質(zhì)粘土、濕的松散黃土、種植土泥炭、腐植土、砂腐植土、含小碎石的砂質(zhì)壚姆