【正文】 臺(tái)階設(shè)置一個(gè)，其寬度要保證清掃運(yùn)輸設(shè)備正常工作。為了保證礦山正常生產(chǎn)，露天礦邊坡通常由安全平臺(tái)、清掃平臺(tái)、運(yùn)輸平臺(tái)及相應(yīng)的坡面組成,如圖31所示。)高度為下列值時(shí)的穩(wěn)定邊坡角(176。表31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。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。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。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)。根據(jù)本礦體的實(shí)際賦存條件，確定最小底寬為23m。于是Bmin=2（Rmin+T+E）=2（++）=。，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?，F(xiàn)將確定露天開采境界的步驟和作法分述于下。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：?jiǎn)味吠诰驒C(jī)采裝、汽車運(yùn)輸、推土機(jī)推土。將附近的村民全部進(jìn)行搬遷。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。永久邊坡按巖層傾角取值為20186。），臨時(shí)邊坡按45186。永久邊坡按硬質(zhì)巖石結(jié)合一般取值27186。φ——結(jié)構(gòu)面內(nèi)摩擦角（186。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。亦為順向坡。準(zhǔn)采區(qū)北部邊緣，巖層總體傾向南東，傾角15～32186。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。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(jiǎn)單類型。目前邊坡穩(wěn)定，無崩塌、滑坡現(xiàn)象發(fā)生。采場(chǎng)邊坡高度一般為20～35m，最高約50m，坡角一般為50～60176。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。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。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。裂隙率分別為①、②～③～。規(guī)模小，走向延長(zhǎng)數(shù)厘米至3m，延深一般小于延長(zhǎng)，裂隙寬一般僅12mm，局部可達(dá)10cm以上。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。次生裂隙是指節(jié)理裂隙與風(fēng)化裂隙兩種。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。鈣、泥質(zhì)膠結(jié)不緊密。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。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)。屬緩傾斜的礦層。礦體走向北東，傾向南東，傾角8～46176。綜合認(rèn)定，未來礦山水文地質(zhì)條件為簡(jiǎn)單類型。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。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。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。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。大石沖石灰?guī)r礦床屬于巖溶充水礦床類型。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。（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。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。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?？傮w傾角75176。走向60176。對(duì)將來采礦有影響的斷裂主要是F1。（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。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。據(jù)區(qū)域資料，屬一隔水層。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(yè)巖夾石英砂巖，厚367m。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。其中3號(hào)泉流量最大， L/s， L/s左右；此外， L/s， L/s，～ 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。該組為一巖溶裂隙水含水層。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。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(yè)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(yè)巖、泥灰?guī)r夾豆?fàn)畛噼F礦和厚層狀灰?guī)r組成，～。區(qū)內(nèi)巖關(guān)階厚度為351m。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(yè)巖。據(jù)區(qū)域資料，該層為含水微弱的孔隙含水層。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～。現(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。礦床最低開采標(biāo)高為140m，低于當(dāng)?shù)刈罡吆樗患s1m，不受洪水影響。每年的4～10月為主要過水期。三悟堂水渠：位于評(píng)估區(qū)南部準(zhǔn)采區(qū)外，為三塘鋪鎮(zhèn)新塘坪至沙子塘一帶農(nóng)田灌溉水渠。飛躍隧道位于亭家屋至范家井之間，長(zhǎng)約800m，拱頂結(jié)構(gòu)，拱頂標(biāo)高171m。匯入茶沖河總流量為1830～2030 L/s。與3號(hào)泉無水力聯(lián)系。該溪在4線東側(cè)K1溶洞處分為兩股水流，一股流入地下，另一股由溪溝往東南流去。礦床北部邊緣大木沖溪流量由大木沖水庫(kù)控制， L/s。茶沖河流量由南沖水庫(kù)控制，年平均流量1000 L/s左右，最大流量5000 L/s，河水深度3m左右。該河流屬湘江水系三級(jí)支流。區(qū)內(nèi)無大的河流，主要地表水系有茶沖河、大木沖溪、長(zhǎng)田河、飛躍水渠和三悟堂水渠。準(zhǔn)采區(qū)地形總體西高東低，中部高、南北低，為碳酸鹽巖溶蝕丘陵，地形標(biāo)高142～，脊線整體為東西向，地形坡度10～25176。礦區(qū)主要為丘陵地貌，主要為碳酸鹽巖溶蝕剝蝕丘陵，次為構(gòu)造剝蝕丘陵，地形整體較平緩，地形最高點(diǎn)位于礦區(qū)西部，地形最低點(diǎn)位于礦區(qū)東部。極不穩(wěn)定夾層相鄰剖面間均不能相連和對(duì)比。在資源儲(chǔ)量估算范圍內(nèi)Ⅱ礦層中，于2線、8線尚發(fā)育有3個(gè)極不穩(wěn)定夾層，其中2線③夾層化學(xué)成分CaO %， MgO % ，；2線中深部④夾層地表未見出露，化學(xué)成分CaO %，MgO %，；8線⑤夾層化學(xué)成分CaO %， MgO %。～。以粉晶結(jié)構(gòu)為主、泥晶結(jié)構(gòu)次之，礦物成分以白云質(zhì)、鈣質(zhì)為主，少量炭泥質(zhì)。②夾層：位于Ⅱ礦層中上部?；瘜W(xué)成分：CaO ～%，%；MgO ～%（表5），%。①夾層：賦存于Ⅰ、Ⅱ礦層之間，產(chǎn)狀與Ⅰ、Ⅱ礦層一致，巖性為淺灰色至深灰色中厚層狀灰質(zhì)白云巖夾白云質(zhì)條帶狀灰?guī)r。其化學(xué)成分：CaO ～%，MgO ～% 。其礦物成分：白云石含量60～70%，方解石30～40%。直接底板為團(tuán)塊狀白云質(zhì)灰?guī)r、灰?guī)r與白云巖，呈互層產(chǎn)出。（2）礦層底板即Ⅰ礦層底板。其礦物成分：方解石60～70%，泥質(zhì)30～40%，白云石微量。該組底部以一層灰色薄層狀泥灰?guī)r與礦層分界，往上為灰色泥質(zhì)灰?guī)r夾泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖。 礦層頂、底板圍巖及夾石（1）礦層頂板礦區(qū)Ⅰ、Ⅱ礦層分別處①夾層以下及以上，故Ⅱ礦層頂板即礦層頂板。微晶至細(xì)晶結(jié)構(gòu)，風(fēng)化面呈灰黑色，粗糙有刀砍紋，主要礦物成分方解石90%左右，白云石10%左右。其顆粒組成：泥晶（微晶）80～95%、球團(tuán)10%左右、鈣球少量。（1）灰?guī)r礦石：以淺灰至深灰色泥晶灰?guī)r為主，夾少量微晶灰?guī)r。亦表明礦石質(zhì)量甚佳。其它有害組分均小于規(guī)范所規(guī)定的指標(biāo)數(shù)，質(zhì)量穩(wěn)定。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明：大木沖石灰?guī)r礦床的礦石質(zhì)量?jī)?yōu)良。礦石化學(xué)組分Ⅰ礦層主要組分平均含量CaO %，%，MgO %，品位變化系數(shù)為86%；Ⅱ礦層主要組分平均含量CaO %，%，MgO %，%；礦床主要組分平均含量CaO %，%，MgO %，品位變化系數(shù)為88%。礦石主要礦物成分為方解石和白云石。 礦石質(zhì)量特征礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造與礦物成分礦石結(jié)構(gòu)主要為生物碎屑結(jié)構(gòu)、隱晶結(jié)構(gòu)、細(xì)晶結(jié)構(gòu)、粉晶結(jié)構(gòu)、泥晶結(jié)構(gòu)、晶粒結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)等。礦層底板界線以①夾層為標(biāo)志，頂板界線最高至D2q22與D3s分界處。厚度變化主要是地面剝蝕程度不一所致?！?，變化系數(shù)39%。礦層出露標(biāo)高173～。地表溶溝、石芽較發(fā)育，1線至2′線地形低洼處發(fā)育有直徑小于1m的落水洞三處。礦層頂板①夾層為與Ⅱ礦層的分界標(biāo)志，礦層底板界線處棋梓橋組上段第一亞段頂部灰?guī)r與白云質(zhì)灰?guī)r或灰質(zhì)白云巖的分界位置，標(biāo)志明顯、對(duì)比可靠。沿傾向厚度較穩(wěn)定，總體上有由淺到深由厚逐漸變薄趨勢(shì)，如0線剖面，、南東端深部（已露出地表）。～，變化系數(shù)34%。左右、傾向南東、傾角10～35176。礦層出露標(biāo)高：155～259m。Ⅰ礦層賦存于中泥盆統(tǒng)棋梓橋組上段第一亞段上部和第二亞段下部，主要由灰白色至深灰色厚至巨厚層狀泥晶—微晶灰?guī)r，偶夾團(tuán)塊狀或透鏡狀含白云質(zhì)灰?guī)r組成。礦層含穩(wěn)定及不穩(wěn)定夾層各一層， 其中①夾層為Ⅰ、Ⅱ礦層的分界標(biāo)志，②夾層位于Ⅱ礦層內(nèi)，此外，礦層內(nèi)尚有極不穩(wěn)定夾層數(shù)層。礦床地面形態(tài)呈中間高、南北兩側(cè)低的低緩丘陵?duì)?，、其底板露頭線標(biāo)高自西向東由214m逐漸降低為155m。巖溶率統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示：%，屬不發(fā)育類型，且多發(fā)育于160m開采標(biāo)高以下，%。溶洞規(guī)模不大， m，均獨(dú)立產(chǎn)出，空間延伸范圍較小。在估算資源儲(chǔ)量范圍內(nèi)共施工13個(gè)鉆孔，其中5個(gè)鉆孔見到溶洞，本次施工的3個(gè)鉆孔未見溶洞。佘田橋組覆蓋層僅在8線附近零星出露，主要巖性為泥灰?guī)r夾少量砂巖，泥灰?guī)r主要化學(xué)成分見表26?？勺魉嘣系呐淞侠谩?jù)取樣化驗(yàn)分析結(jié)果，殘坡積粘土（樣品數(shù)18個(gè)）的主要化學(xué)成分含量見儲(chǔ)量報(bào)告表25。礦層之覆蓋層主要為零星分布在礦區(qū)低洼地帶的第四系殘坡積粘土，粘土呈褐色、黃褐色，含少量黑色鐵錳質(zhì)，厚0～。斷層走向規(guī)模雖較大，但延伸不大、斷距小。據(jù)地表及深部工程（ZK301）控制，其構(gòu)造破碎帶特征和成因與F1極為相似。），下盤巖層產(chǎn)狀平緩（10～18176?！?m，2線達(dá)16m?？傮w傾角55176?？傮w走向70176。據(jù)相鄰剖面對(duì)比、采場(chǎng)觀察，斷層通過位置兩側(cè)巖性變化不大，但標(biāo)志層清楚，顯示上盤下降。），下盤巖層產(chǎn)狀相對(duì)較陡（27～32176。上、下構(gòu)造面所構(gòu)成的破碎帶呈楔形向下延深，往深部具尖滅趨勢(shì)，斷距約525m。左右。、傾向北西、傾角68～85176。斷層不發(fā)育，僅有F1及F3，均表現(xiàn)為北東向正斷層性質(zhì)，為脆性巖石因褶皺擠壓和重力變形在近軸部位置形成的張性楔形斷裂，一般規(guī)模較小，斷距525m，現(xiàn)分述如下： F1：分布于礦區(qū)中部，北東起于4′線，往南西延出圖幅外。一般25～35176。巖層總體走向65176。不整合于前述各地層之上。（3）第四系（Q）主要為河流沖積層，具二元結(jié)構(gòu)，分布于礦區(qū)北西、南東兩側(cè)；其次為殘坡積層，零星分布于山坡、沖溝和田垅之中，巖性為黃褐色粘土、亞粘土。厚度不詳，但據(jù)礦區(qū)外圍資料，該層厚110～137m。 （2）上統(tǒng)佘田橋組(D3s)分布于礦區(qū)南東部，巖性為灰色泥質(zhì)灰?guī)r夾泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖，底部夾有灰色薄層狀泥灰?guī)r，產(chǎn)腕足類化石。為石灰?guī)r礦主要賦礦層位。第二亞段（D2q22）：巖性主要為淺灰至深灰色厚至巨厚層狀泥晶微晶灰?guī)r，富含層孔蟲及藻類化石。上段（D2q2 ）：分為二個(gè)巖性亞段第一亞段（D2q21）：巖性主要為淺灰至深灰色厚至巨厚層灰?guī)r夾厚層狀白云質(zhì)灰?guī)r、灰質(zhì)白云巖，白云質(zhì)灰?guī)r呈團(tuán)塊狀分布，富含藻類化石，為石灰?guī)r礦賦礦層位。下段（D2q1）：僅于礦區(qū)鉆孔中見及，巖性主要為泥灰?guī)r、頁(yè)巖夾瘤狀灰?guī)r。 礦區(qū)地層特征礦區(qū)出露地層主要為泥盆系中統(tǒng)棋梓橋組及上統(tǒng)佘田橋組，此外尚有第四系零星分布。區(qū)域內(nèi)較近的花崗巖距礦區(qū)數(shù)公里。大木沖礦區(qū)處背斜南東翼北段，構(gòu)造簡(jiǎn)單。呈一拱形短軸背斜。核部巖層傾角4060176。豬婆大山背斜核部由奧陶系組成，泥盆系不整合于奧陶系之上，分布于背斜兩翼。早古生代奧陶紀(jì)早世，本區(qū)域以一套巨厚的淺海相細(xì)粒碎屑巖沉積為主；在晚古生代至中生代早期，本區(qū)表現(xiàn)為強(qiáng)烈沉降帶，泥盆系、石炭系等地層發(fā)育，廣泛分布于豬婆大山背斜四周，屬淺海相碳酸鹽巖沉積和濱海相碎屑巖沉積；第四系零星分布于河、溝兩側(cè)及地勢(shì)低洼處。 區(qū)域地質(zhì)背景礦區(qū)大地構(gòu)造位置處白馬山—龍山東西向隆起帶豬婆大山短軸背斜南東翼。另外，以前開采的露天采坑與邊坡給下步開采帶來的步安全隱患要加強(qiáng)管理，并必要時(shí)犧牲礦石留足安全距離。該礦南邊、西南邊有大量的民房，開采