平南河景石灰石矿凹陷露天开采方法探讨.pdf

商河景 凑 矿 凹陷露天开采方法探讨 向 开伟 广西华润鱼峰水 泥有限公司 ，广西平南 5 3 7 3 1 3 1 概 况 1 ． 3 2 地下水 1 ． 1 矿区气候特征 矿 区属亚热带气候 ， 气 温高 ， 降雨 量充沛 ， 年降雨 量 一般 l 5 0 0 ～ 2 O 0 0 l n n l ， 平 均 1 5 4 8 mm， 雨季 为春 夏 ， 5 、 6 、 7 B为降雨高峰期 。年均蒸 发量 l 7 0 5 mm． 秋冬季 蒸发量大于降雨量 。 1 ． 2矿 区地质特征 矿 区出露 地层有 中泥盆 统东岗岭 阶 D2 d 和第 四 系全新统 Q n 。矿区分南、 北两个矿层， 南北矿层之间 以厚2 ～ l O m的 白云岩 或 白云质灰岩 为标 志层 ， 作 为 分界的标志 。 地表大多数覆盖有厚度不等的粘土 ． 主要 见于矿 区东北部和东部 。厚0 ． 5 ～ 6 m， 一般含铁 、 锰质结 核的粘土层 ， 不整合覆盖于东 岗岭阶层地层之上 。 1 ． 3矿区水文地质 1 ． 3 ． 1 地表水 矿区内的地表水系相对较发育， 矿区东边靠秦川河 ， 南边为浔江， 北面有一条小河流， 此外矿区内有许多废弃 的采坑和鱼塘有利于地下水渗透， 雨季有较多积水 。 1 浔江 属 珠江 流域西 江水 系 ， 位于矿 区南 面约 1 ． 2 k m处 ， 浔江历史 最高水位3 4 ． 0 3 m， 由于矿 区地 表海 拔标 高一般 为2 7 ～ 3 0 mm， 若 发生特 大 洪水 ． 矿 区有 可 能被淹没 ； 正常时 ， 浔江水 仅对矿区地表水产 生顶托 ， 使矿 区出现 内涝 ， 持续时间一般多 为1 0 天 以内。 2 秦川河 位于矿 区东部 ， 丹竹镇附近 ， 距矿体东 部约3 k m， 由北 向南流入浔 江 ， 为浔江 的支流 ， 在暴雨 期 间 ， 积水下泄 困难 ， 易形成内涝 ， 对矿 区有一定影响。 f 3 2名河 位 于矿 区北 侧 ， 由西 向东流入秦川 河 ， 再 汇入 浔江 ， 距 矿 体 开采边 界 约 l k m， 主要 汇集大 气 降雨和地 下水 为主 ， 具有 明显 的季节性 ， 对矿 区涌水 危害较小 。 矿 区地 下水 主要有两种类型 1 松散岩类孔 隙潜水 。主要 分布于秦川河岸边 ， 浔 江岸边 ， 矿 区东北部 及东 部 ， 赋存 于第 四系粘土 层 中 ， 属弱富水 。 2 碳酸盐 类岩溶 裂隙水或 裂 隙溶洞水 ， 属 中等～ 富水程度 ， 对矿山爆破开采影响较大 。 2影响采矿能力的因素分析 2 ． 1 大气降水 平南一 般3 ～ 8 月进 入雨季 在5、 6 、 7 月份 降雨 较为 集 中。若 遇强降雨天气可能会 出现两种情况 1 地 表水大量 汇集 采场 内 ， 排 水 能力严重 不足 ， 采场 积水短期无 法进行 生产 。 2 浔江上游同时 出现强降雨 ， 水位上涨至警戒 水 位时 ， 丹竹排洪堤关 闸 ， 秦 川河水无法排 到浔江 ， 造 成 倒灌 ， 引起 采场 涌水 ， 将会 造成停产状态 ， 如 2 0 0 4 年7 月 2 3日浔 江水 位 达 3 3 ． 1 9 m， 已接 近 百 年 一 遇 水 位 3 4 ． 0 3 m，由于平南没有强降雨天气采场未受到大的影 响 ， 浔江水位高 ， 地下水静压增大 ， 采场内涌水量增加。 在地表水 的防治方 面 ， 设计时考 虑采 用在一定 范 围内砌筑 挡水埝 ， 防止地 表水进 入采 场 ， 实践 表 明该 挡水埝不但增加砌筑成本 ， 而且挡水效果 不明显 。原 因是石灰 岩裂 隙发育 ， 渗 透能力 强 ， 地表 水最终 还将 渗透到采场 内 。 2 - 2地 下水 矿 区内裂 隙水 比较发育 ， 实 际情 况与地质报 告 中 描述 的情况有偏差 。在矿区东部有一些废弃 的采坑 ． 这些采坑并不 深且数量少 ， 而矿 区西部有许多较 深的 采坑且数量较 多 ，从关 闭后 的民采采坑分析判断 ， 首 采 区地下水 比较 发育 。 这一点在矿 山采准工程 中已经 2 o 0 5 ． 1 CHI NA CE MENT 9 3 维普资讯 得到验证 ， 首采 区雨季 涌水量 大于2 O 0 0 m3 ／ h ， 旱季 涌 水量大于为 l 3 0 0 m3 ／ h 。 采场 内有 一些泉眼涌水见 图l 。 我矿请有 关水汶地质专家 到采场调研 。 基本 上否定采 场地 下水 与浔江相通 。因为9 月份 浔江水位为 1 2 ． 5 m。 采场底板在 l O m左 右 ．图 l 所 示 的出水 口与浔 江水 位 基本持平 。因此可判 定地下 水主要 来源 于岩溶 裂隙 水 、 裂隙溶洞水和废弃采坑存水 的渗 透。 图 1 采 场 南 部 地 下 出水 口 2 ． 3覆盖土 夹缝 土 矿 区表面大多数覆盖有厚度不等 的粘 土 。 一 般厚 度在0 ． 5 ～ 6 m之 间 ． 由于表土呈不整 合覆 盖在东 岗岭 阶 层地层之上 。大部分覆盖土 可以剥离 。 但 少部分粘土 夹在孤石 俗称 狼牙石 之 间 ， 如果全部剥 离不但增大 剥采 比 ， 而且造成 资源浪 费 ， 夹缝 土 的存 在 主要 是影 响到破 碎机 的通 过能 力 。 一般雨 季影 响较大 ， 旱 季基 本可在装铲过程 中分离 ， 对破碎机影 响较 小 。由于夹 逢土粘度较强 ， 不 易松 散 ， 块度较大见 图2 。 因此 ， 目前 单一 台段生产难度相 当大 ， 在第二 台段未 能进行 开采 以前 ， 必须解决雨 季和旱 季开采问题。 3 提高采矿能力的途径 3 ． 1 实施有组织排水 ． 采用高压潜水泵将采坑积水直排 图2旱 季分检 出来 的夹 缝土 9 4 中国水 泥2 0 0 5 ． 1 到浔江， 不宜直排到采场附近， 以避免循环水的渗透。 3 ． 2 冬 季加 大 出矿 能力 ， 确 保块石堆 场有 足够储 备 ， 当雨季 出现采 场排水 不及时可采取堆场 出料 ． 避 免影 响生产 。 3 ． 3 依据矿体 赋存条件 和雨季 、旱季矿 山开采 的特 点 ， 将 矿 区划分 东 、 西两 个采 区 。 两 采 区落差 为2 ～ 3 m 见 图3 。 其东西采 区的功 能为 图3采 区 的 划 分 东 采 区 利用 旱 季夹 缝 土 易 分 离 、 破 碎 通 过 能 力 较好 的有 利 条 件 ， 首 先 进 行 覆 盖 土剥 离 ， 然 后将 2 ～ 3 m范 围含 夹缝 土 的矿 体进 行 开 采 ．有 利于 资 源 的综合 利 用 。最 后 形 成 1 4 ～1 5 m台段 且 无 夹 缝 土 的 石灰 石矿 体 。 当雨 季来 临时 ． 主 要 以东 采 区开 采 为 主 ， 西采 区 开采 为 辅 。 此 方 式 有 利 于 雨 季矿 山正 常 生 产 。 西采区 主要是在旱季或睛天进 行开采 ． 夹逢粘土 基本可 以在铲装时分离 ， 少量夹逢土可以通过破碎 。 采取东 、 西分 区开采方法 ， 不但减少 剥离工作量 ， 而且有利 于资源的综合利用 ， 更 为主要 的是解 决雨季 开采 困难 的矛 盾。 3 ． 4 尽快形成 两个 出矿 台段 ，从根本上 可 以解 决覆 盖土 ， 雨季对采矿能力 的影 响。 两 个 台段 出矿 ，可减 缓采 场 面 积 的扩 大速 度 ， 减少 采场 地表 水 汇集 和地 下 水 的渗 透 ． 降低 排水 费 用 。同时 解决 了雨季 开采 困难 的矛 盾 ． 可采 取旱 季 开采 l O m台段 ； 雨季时开采一 5 m台段 。 4 结束 语 平 南河景石灰石矿 由于水文地 质条件复杂 ． 凹陷 开采 受地表 水 、 地 下水 的影 响较 大 ， 由于 国 内类 似地 形地 质条件 的矿 山较少 ， 可 借鉴 的经验有 限 ， 而且 该 矿 山刚投产 ， 文 中论述 的方 法仍处 摸索 阶段 ， 今后将 在生产 中不断探索 。 最终找到一条有 利于提高矿 山开 采能力 的有效途径 。口 维普资讯