河北省峰峰礦區水泥用灰巖開采技術條件

韓麗娟 魯蘇鴿

摘 要 河北省峰峰礦區水泥用灰巖礦床處于太行山南段東麓低山丘陵區，地勢中部高，四周低。本區采礦業發達，礦山企業較多，遍布峰峰礦區北部，是當地主要經濟來源。區域內探明的礦產資源有煤、鐵礦石、瓷土、鋁礬土、石灰石，大理石，石膏等30多種。本文對峰峰礦區水泥用灰巖礦開采地質條件進行探討。

關鍵詞 石灰巖；開采技術條件

引言 峰峰礦區屬于丘陵地貌，石灰巖裸露，僅有零星第四系黃土分布于溝谷石灰巖之上，開采水平在+329～+210m。區內河系除漳河外，皆屬海河流域子牙河水系，主要河流有漳河、滏陽河、南洺河。礦區南為滏陽河發源地黑龍洞泉群。

1. 水文地質條件

1.1 區域水文地質條件及特征

本區含水層為遍布全區的中奧陶統石灰巖，裂隙巖洞發育，富含地下水。含水層厚度一般在550～584m，其中泥質、白云質角礫巖為弱含水層，雖具有蜂窩狀溶洞，但連通性差，故導水性一般不強，而厚層質純的石灰巖為強含水層，導水性極強，單位涌水量達416～512.4升/秒·m。

1.2礦區水文地質條件

礦區內礦體及圍巖為中奧陶統灰巖、花斑狀灰巖，裂隙溶洞發育。都在當地地下水位之上，為透水不含水層，是良好的大氣降水及地下水排泄通道。

從地形來看，礦區內地面切割深度標高為160m以上，當地滏陽河侵蝕基準面標高在130m左右，均低于露天采礦的最低標高210米，不受黑龍洞泉群及滏陽河等地表水系的任何威脅，同時也便于自然排水。

峰峰礦區石灰石礦為露天開采，開采最低標高為210m，礦區奧陶系石灰巖地下水為在130m左右，低于采礦標高80 m。礦體開采與地下水無關，礦區水文地質條件屬簡單類型。

1.3巖溶及其分布規律

礦區內巖溶現象可分為：溶蝕現象、溶蝕裂隙、溶洞。巖溶大致發育在厚層質純的石灰巖地段、斷裂帶部位、可溶巖與非可溶巖的接觸部位。從采礦現場看，裂隙、溶洞大部分已被充填和半充填，充填物主要包括：殘積、坡積的亞粘土、粘土及灰巖碎塊、碎屑、白云巖粒、角礫巖、糜棱巖等。溶洞充填物處于相對靜止狀態，不會因礦體的開采，導致水文地質條件、工程地質條件復雜化。

1.4供水方向及水質

礦區內地下水為奧陶系灰巖裂隙水，水量豐富，水質良好。能滿足礦山供水、生活用水的需要。

本區奧陶系灰巖裂隙水屬承壓水，屬HCO3-SO4-Ca水和HCO3-SO4-CaMg水，礦化度小于0.5g/l，硬度小于20德國度，達到國家生活用水及礦山供水標準。

2.工程地質條件

礦體裸露地表，便于露天開采。礦區內，自下而上出露有奧陶系磁縣組、峰峰組灰巖。礦體為微晶灰巖，巖石致密堅硬。礦體為中厚層～厚層，固結程度高，穩固性強，抗風化能力強，未發現巖石破碎帶。巖層內部有少量斷層，斷續分布，主要是走向NE20°～45°；礦山石灰巖礦石的抗壓強度58.6～86.5Mpa，抗壓強度平均值大于60MPa；抗剪強度為：內摩擦角40°02′～41°30′，凝聚力系數10.0～12.8，內摩擦角小于60°，屬堅硬巖石。礦體呈層狀產出，出露礦體厚度變化不大，產狀穩定，傾角僅15°左右，近于水平展布。由于礦床開采方式為露天開采，開采方法簡單，礦體負重小，加上礦體的穩定性好，不宜坍塌滑落。

礦區內巖溶現象可分為：溶蝕現象、溶蝕裂隙、溶洞。巖溶大致發育在厚層質純的石灰巖地段、斷裂帶部位、可溶巖與非可溶巖的接觸部位。從采礦現場看，裂隙、溶洞大部分已被充填和半充填，含水量很少，且溶洞規模一般不大，大的僅有1m3左右。溶洞充填物處于相對靜止狀態，不會因礦體的開采，導致水文地質條件、工程地質條件復雜化。

礦區南部義井鎮公路通過礦區，在爆破開采礦石時應注意安全。石灰石出露地表，采用露天開采，公路開拓，深孔鑿巖爆破，汽車運輸。可以在開采礦石完畢后，進行土質回填，種植植物或修建廠房。

2.1環境地質條件

本工作區礦體為露天開采，開采過程中剔除了大量的夾石廢物，礦山應對水泥制造加工工藝進行研究改造，最大限度的利用廢棄物（夾石），并成功引進一條廢石加工生產線，既可以給礦山帶來經濟利益又有助于減少環境的污染，避免發生泥石流地質災害。

礦山生產過程中產生的噪聲和粉塵對環境有一定影響，礦山配備了先進水泥加工設備、并對礦區采取防塵降噪措施（礦區、廠房定期灑水，石灰石密封運輸管道）、很大程度上減少了減少污染。

礦山采場最低+210m標高，雨季應注意疏導泄洪，防止水淹采場。

綜合分析，礦床環境地質條件屬簡單型。

2.2開采技術條件小結

礦區位于北新村南東的低山區。該礦適宜露天開采，開采技術條件簡單。經一體化潛孔鉆機開鑿鉆孔，深孔爆破，汽車運輸到破碎站，碎石由密封傳送帶直接運往石灰石均化庫。

1、剝采比：礦區地表基本上無覆蓋物，礦石層含夾石層，通過本資源儲量核實，礦區剝采比平均為0.43：1，符合規程技術要求。

2、安全爆破距離：資源儲量估算邊界距離村莊為1240m。大于規范要求的安全爆破距離300m。礦山和政府達成意見書，關于廢棄電視轉播塔及部分墓地和公路開采距離詳見《邯鄲水泥廠石灰石礦區范圍意見書》。

3、礦體傾角在10～25°，礦體穩固性好，根據《河北峰峰石灰巖、黃土詳細勘探報告》礦石抗壓強度為96.3～148Mpa。開采邊坡角60°，采場最終底盤寬度大于40m。

3結論

綜上所述，本礦區礦體裸露地表，層位穩定，構造簡單。礦區礦體位于當地侵蝕基準面以上，地形有利于排水，礦體圍巖力學強度高，整體較為完整，穩定性好，工程地質問題不突出，無原生環境地質問題，礦石及廢棄物不易分解出有害組分，采礦活動不形成對附近環境和水體的污染，綜合評定，按《固體礦產開采技術條件勘查類型劃分及工作要求》分類，屬于開采技術條件簡單的（Ⅰ）類型礦床。本區采礦業發達，礦山企業較多，遍布峰峰礦區北部，是當地主要經濟來源。