遼寧省北鎮(zhèn)市牽馬嶺鐵礦礦床開采技術(shù)條件研究

王會(huì)秋

（遼寧省第四地質(zhì)大隊(duì)有限責(zé)任公司，遼寧 阜新 123000）

1 研究遼寧省北鎮(zhèn)市牽馬嶺鐵礦礦床開采技術(shù)條件的重要意義

對(duì)該地區(qū)礦床的開采技術(shù)條件進(jìn)行充分研究，發(fā)現(xiàn)該地區(qū)具有較為豐富的物質(zhì)資源、電力資源、人力資源等，這些資源可以滿足開采需求，并且該地區(qū)的地勢(shì)屬于低山，對(duì)于選礦產(chǎn)生的尾礦污染可以進(jìn)行有效的治理。該地區(qū)屬于半干旱地區(qū)，在礦業(yè)開采過程中，政府部門應(yīng)該給予相應(yīng)的支持。通過探究發(fā)現(xiàn)該地區(qū)存在的不利條件是：礦體與居民區(qū)相對(duì)較近，地表覆蓋植物相對(duì)較少，因此在開采鐵礦的過程中，可能會(huì)對(duì)居民的用水情況造成不利影響，相關(guān)人員需要針對(duì)這一問題制定有效的解決策略。研究該地區(qū)鐵礦礦床開采技術(shù)條件，可以為后期的開采工作提供有力的依據(jù)，使開采人員明確該地區(qū)存在的有利條件以及不利條件，從而根據(jù)分析結(jié)果制定有效的開采技術(shù)使用方案，從而使開采技術(shù)的選擇更加科學(xué)，使開采工作有序開展，確保開采工作的有效性[1，2]。

2 遼寧省北鎮(zhèn)市牽馬嶺的自然地理情況、經(jīng)濟(jì)情況分析

該地區(qū)在遼西中低山區(qū)，海拔高程為172m—500.1m。該地區(qū)屬于溫帶半干旱大陸型季風(fēng)氣候，年平均氣溫在7℃左右，每年的7月份、8月份是降雨量最多的月份。該區(qū)域在多年來并未發(fā)生相應(yīng)的地質(zhì)災(zāi)害。遼寧省北鎮(zhèn)市具有豐富的電力資源、水利資源，這些資源可以使?fàn)狂R嶺鐵礦礦床開采技術(shù)條件研究需求得以滿足，農(nóng)村勞動(dòng)力資源相對(duì)豐富。雖然該區(qū)域擁有較多的資源，但是經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相對(duì)落后，主要以林業(yè)、農(nóng)業(yè)為主，石材工業(yè)以及采石工業(yè)有著較好的發(fā)展前景。

3 遼寧省北鎮(zhèn)市牽馬嶺鐵礦礦區(qū)地質(zhì)分析

3.1 地層情況

北鎮(zhèn)市牽馬嶺鐵礦礦區(qū)僅見第四系，并且面積相對(duì)較大，厚度在1m～10m之間，主要以亞粘土、亞砂土等為主。

3.2 巖漿巖

（1）花崗巖。花崗巖分布在礦區(qū)中部、東部、南部邊緣等區(qū)域，主要的花崗巖種類有兩種，一種是白云母二長(zhǎng)花崗巖，另一種是二云二長(zhǎng)花崗巖。

在礦區(qū)的東南角分布了諸多的細(xì)粒二云二長(zhǎng)花崗巖，風(fēng)化面主要呈現(xiàn)為灰色，灰白色是新鮮面表現(xiàn)出的顏色。細(xì)粒二云二長(zhǎng)花崗巖中的礦物成分有綠簾石、微斜長(zhǎng)石、石英、黑云母、斜長(zhǎng)石等。石英沒有顏色，并且透明，以粒狀形式存在，具有玻璃光澤，石英的粒徑在一mm左右；斜長(zhǎng)石主要呈現(xiàn)乳白色、灰白色，呈現(xiàn)出柱粒狀；微斜長(zhǎng)石主要呈現(xiàn)灰白色，呈現(xiàn)板狀，粒徑大約在0.3mm～1mm之間。礦區(qū)的東南角分布著白云母二長(zhǎng)花崗巖，新鮮面類似于淺肉紅色，以塊狀構(gòu)造為主。主要成分有白云母、斜長(zhǎng)石、微斜長(zhǎng)石、石英等。

（2）脈巖。在礦區(qū)內(nèi)蘊(yùn)含著諸多脈巖，脈巖主要分布在北西向、北東向。脈巖的類型主要有石英脈、斜長(zhǎng)細(xì)晶巖以及偉晶巖脈等。在礦區(qū)中零星分布著二長(zhǎng)花崗偉晶巖，但是分布面積相對(duì)較小。風(fēng)化面主要呈現(xiàn)為土黃色、灰白色，新鮮面類似于淺肉紅色，二長(zhǎng)花崗偉晶巖具有明顯的花崗偉晶結(jié)構(gòu)。其主要成分有斜長(zhǎng)石、石英以及正長(zhǎng)石等。正長(zhǎng)石的含量相對(duì)較多，在40%左右，而石英的含量最少，在25%左右。

4 礦床開采技術(shù)條件分析

4.1 水文地質(zhì)條件分析

（1）地形地貌情況分析。遼寧省北鎮(zhèn)市牽馬嶺鐵礦礦區(qū)位于鎮(zhèn)中低山區(qū)，該礦區(qū)中的東部地區(qū)的地勢(shì)相對(duì)較高，地形與周圍地區(qū)相比較陡，切割較深，山坡坡角呈現(xiàn)的角度在40°左右，最高海拔標(biāo)高與最低海拔標(biāo)高的高差為328m。

（2）礦區(qū)含水巖組的劃分情況分析。相關(guān)人員將礦區(qū)含水巖劃分了三層：第一層是第四紀(jì)近代沖洪積砂、礫石層孔隙水。礫石、亞粘土以及砂土等是該層的主要構(gòu)成成分，顆粒大小存在不均勻性，并且分選性相對(duì)較差；第二層是第四紀(jì)殘破積黃土狀亞粘土弱透水層。這一層的分布區(qū)域位于斜坡地帶，山坡上的覆蓋面積相對(duì)較廣，長(zhǎng)期受到?jīng)_溝切割，但是具有較好的排水性，因此透水性較好，含水量較少；第三層是基巖裂隙潛水。角閃二云斜長(zhǎng)片麻巖是該區(qū)域中分布較多的一種巖石，片麻巖中蘊(yùn)含著礦體，該區(qū)域中的頂?shù)装宸植贾^多的片麻巖，裂隙節(jié)理呈現(xiàn)不發(fā)育的狀態(tài)，并且該區(qū)域中蘊(yùn)含著諸多基巖風(fēng)化裂隙水，但是含水量較少。

（3）巖石透水性、富水性情況分析。變質(zhì)表殼巖系巖石、新太古代片麻巖系是遼寧省北鎮(zhèn)市牽馬嶺鐵礦礦區(qū)出露的巖石，在外部條件作用下，致使該地區(qū)的巖石呈現(xiàn)松散、破碎的狀態(tài)，但是這些巖石具有較好的透水性，并且富水性較好，屬于含水巖石層，強(qiáng)風(fēng)化的厚度在3m～5m之間。相關(guān)人員對(duì)弱風(fēng)化帶的鉆孔巖性進(jìn)行了調(diào)查，發(fā)現(xiàn)其節(jié)理裂隙呈現(xiàn)不發(fā)育狀態(tài)，這說明了其屬于弱含水巖石層，厚度一般在5m以下；在對(duì)未風(fēng)化巖石進(jìn)行觀察時(shí)，發(fā)現(xiàn)其與弱風(fēng)化帶的巖石節(jié)理裂隙相同，巖石的富水情況相對(duì)較差，因此可以將其歸為不含水巖石。

（4）地下水、地表水的徑流、排泄、補(bǔ)給情況分析。礦區(qū)中并不存在規(guī)模較大的地表水體，大氣降水是地下水以及地表水的主要來源，地表水會(huì)逐漸形成徑流水，只有少量會(huì)流入地下補(bǔ)給地下水。

由于遼寧省北鎮(zhèn)市牽馬嶺鐵礦區(qū)的地形坡度相對(duì)較陡，并且植被覆蓋率較小，因此形成了良好的地表徑流條件，采坑涌水可以自然排出，因此在露天開采時(shí)，采坑充水問題可以避免。

通過以上分析得知，遼寧省北鎮(zhèn)市牽馬嶺鐵礦礦區(qū)中并沒有大范圍的地表水體，強(qiáng)風(fēng)化帶、淺部弱化帶中富含著地下水，巖石節(jié)理裂隙，富水性較差，因此在開采時(shí)相關(guān)人員需要根據(jù)該地區(qū)的具體情況確定開采標(biāo)高。該地區(qū)的地表徑流條件相對(duì)較好，因此在大氣降水時(shí)露天采坑的充水可以自然排泄，使采坑充水問題得以避免，經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)該礦區(qū)的水文地質(zhì)條件相對(duì)簡(jiǎn)單。

4.2 工程地質(zhì)條件分析

在遼寧省北鎮(zhèn)市牽馬嶺鐵礦礦區(qū)中，片麻巖存在于礦體的頂?shù)装澹@些巖石相對(duì)堅(jiān)硬，具有較強(qiáng)的耐壓性。在露天開采時(shí)，開采人員需要科學(xué)設(shè)置頂板邊坡角的角度，確保邊坡角的穩(wěn)定性，底板穩(wěn)定的邊坡角應(yīng)該根據(jù)巖石的自然斜面與礦體的具體情況而定。由于片麻巖相對(duì)堅(jiān)硬，無論開采人員是選擇坑采還是露天開采，只要確保開采過程中嚴(yán)格按照相應(yīng)的開采規(guī)章制度進(jìn)行開采，就不會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的開采事故或者開采危險(xiǎn)。

4.3 環(huán)境地質(zhì)條件分析

于遼寧省北京市牽馬嶺鐵礦礦區(qū)而言，其位于燕山臺(tái)褶帶的東部邊緣，太古代結(jié)晶基底巖石的發(fā)育情況較好，巖漿活動(dòng)相對(duì)較強(qiáng)，構(gòu)造活動(dòng)呈現(xiàn)出較弱的狀態(tài)，通過分析表明，該區(qū)域具有較好的穩(wěn)定性。根據(jù)國家制定的《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》，當(dāng)?shù)V區(qū)的抗震設(shè)防烈度在6°時(shí)，而地震動(dòng)參數(shù)加速度是0.05g，在這種條件下，產(chǎn)生強(qiáng)震的幾率相對(duì)較小，并且鐵礦處于太古宙變質(zhì)巖系當(dāng)中，礦體圍巖擁有較好的穩(wěn)定性，因此在開采時(shí)，開采人員按照相應(yīng)的規(guī)范進(jìn)行開采，不會(huì)產(chǎn)生滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害問題。但是開采人員在選礦、采礦的過程中可能會(huì)出現(xiàn)污染問題，在選礦時(shí)出現(xiàn)的污染問題以尾礦污染為主，在采礦過程中出現(xiàn)的污染問題以廢棄物污染為主。由于北鎮(zhèn)市牽馬嶺鐵礦礦區(qū)的鐵礦體相對(duì)較小，如果施工人員選擇露天開采模式，在開采的過程中會(huì)有較多的剝離量，因此在開采過程中，開采人員需要對(duì)礦渣、毛石等廢棄物進(jìn)行科學(xué)、妥善的處理。開采人員在開采之前可以選擇好開采廢棄物的存放場(chǎng)地，將開采過程中產(chǎn)生的礦渣、毛石等存放在固定地區(qū)，在存放到相應(yīng)的規(guī)模之后，可以將廢渣、毛石進(jìn)行統(tǒng)一處理，通過這樣的方式，可以使廢渣、毛石等污染物的污染問題得到有效處理。對(duì)于廢棄的采坑而言，應(yīng)該進(jìn)行復(fù)墾，通過這樣的方式可以使該地區(qū)的土地得到重復(fù)利用，從而達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的。在選礦過程中會(huì)產(chǎn)生尾礦污染，針對(duì)這一問題，開采人員可以建立相應(yīng)的尾礦庫，對(duì)尾礦進(jìn)行集中管理，避免亂堆亂放，通過這樣的方式對(duì)尾礦污染進(jìn)行控制，從而使選礦工作有序開展。

5 結(jié)束語

本文以遼寧省北鎮(zhèn)市牽馬嶺鐵礦礦區(qū)開采技術(shù)條件研究的重要意義入手，對(duì)當(dāng)?shù)氐淖匀坏乩砬闆r以及經(jīng)濟(jì)情況進(jìn)行了分析，同時(shí)探究了鐵礦礦區(qū)的地質(zhì)情況，并研究了礦床開采技術(shù)條件。希望通過本項(xiàng)研究，可以為相應(yīng)的鐵礦礦區(qū)開采隊(duì)伍提供有力的依據(jù)，在開采的過程中對(duì)該地區(qū)鐵礦礦床的具體情況進(jìn)行充分了解，從而明確該地區(qū)開采的有利條件以及不利條件，從而根據(jù)具體情況制定有效的開采技術(shù)、開采方案。