阳城饰面用大理岩矿床地质特征及开采技术条件

■林永娜

（广东省有色金属地质局九四〇队 广东清远511520）

阳城饰面用大理岩矿床地质特征及开采技术条件

■林永娜

（广东省有色金属地质局九四〇队 广东清远511520）

矿体赋存于泥盆系上统石灰岩相（D3），岩性为灰白色及较少灰色厚层石灰岩。矿区矿石各项指标均达到饰面用大理岩的质量要求。该区矿体形态简单、内部结构稳定、埋藏浅，适宜露天开采，宜采用"从上往下分水平台阶开采"的采矿方法。

矿体饰面用大理岩采矿方法

1　矿床地质特征

1.1矿体产出位置、形态、产状与规模

矿体赋存于泥盆系上统石灰岩相（D3），岩性为灰白色及较少灰色厚层石灰岩。根据钻孔揭露及矿区地质测量资料，矿体为泥盆系上统石灰岩相（D3）的一个岩性较简单的岩性段，由灰白色石灰岩组成,产状60°°∠28°。从目前勘查资料看，矿区内矿体呈层状，矿体出露标高277m，单个矿体厚度6～22m不等，矿区内沿走向延伸约174km，厚1～80m，地表所见矿石弱风化，质量较稳定，沿走向及倾向矿物组份及结构构造变化不大，无夹石层。

1.2矿石质量

1.2.1矿石矿物特征

矿石灰白色、白色，粒状变晶结构，厚层状、块状构造，矿物成份主要由微晶方解石、细晶方解石组成。微晶方解石它形粒状，大小一般0.05mm，部分约0.02mm，镶嵌状、定向分布，为岩石之主体部分。细晶方解石它形粒状，大小一般0.1mm，部分0.3mm星散状分布，少集合体似斑点状分布。

1.2.2矿石化学成分及物理性能

本次工作在三条勘探线的5个钻孔采集了11个基本化学分析样，并从11个基分样中抽取等量样品组成矿石组合样进行抗压测试、物理性质测试。

（1）矿石化学成分：矿石中CaO含量50.15%～50.92%，平均值50.43%；MgO含量1.23%～3.78%，平均值3.06%；SiO含量0.44%～1.11%，平均值0.79%。

（2）矿石物理性质、测试结果表明，矿区内大理岩的饱和抗压强度50.10～68.00MPa，平均值57.58 MPa；抗折强度7.13～8.32 MPa，平均值7.82 MPa；体积密度2.56～2.97，平均值2.77 g/cm3；吸水率0.08～0.15%，平均值0.11%；摩氏硬度3.6～4.1，平均值3.88。

根据各项试验结果表明，该大理岩矿区达到饰面大理岩行业标准中规定的物理性能指标。

1.2.3矿石放射性检测结果

本次工作从11个基分样中抽取等量样品组成矿石放射性检测组合样，经我队化验室测定，矿石放射性结果见表1。

表1　放射性检测分析结果

放射性检测结果表明，矿石的内照射指数及外照射指数均小于1.0，根据GB50325-2001标准建筑主体材料判定为A类装修材料。

1.2.4矿石类型及加工技术性能

矿石类型：饰面用大理岩。

根据加工试验结果，矿石质地细腻、致密、颜色纯正、稳定。产品开采、锯切时不易破碎，容易磨成光面。其相关加工技术性能参数如下：锯切性80～100平方米/台天、磨抛性1.5～2.0平方米/小时、光泽度85以上、板材率36m2/m3（板材厚2cm），荒料块度一般大于0.5m3。

1.2.5荒料率的确定

（1）根据矿区北侧试采区测定的裂隙分布情况，分别截取面积约7.0×7.0m=49.0m2的两平行断面，并叠合到一张图（见下图1）进行估算，其荒料总面积为13.95m2，断面总面积为64.0m2，根据荒料率公式HK=S荒÷S总× 100%，计算得理论荒料率为26.43%。

图1　理论荒料计算平面图

（2）实际荒料率

根据委托方在矿区采用机械锯切法进行了小规模试采，对矿区小规模试采数据，共统计3组数据，总计采出大理岩合格荒料87.49m3，共消耗大理岩资源350.59m3（详见表2），实际荒料率为25%，较理论荒料率稍微偏低。

表2　矿区小规模试采荒料统计表

1.2.6矿石质量综述

该矿区矿石类型为大理岩类，其装饰性能好，能加工成一定尺寸规格的岩石，岩石色调变化较均匀，颗粒分布均匀，具有较好的光泽度及较大的抗压强度（57.58MPa），且未发现结核、孔洞、色斑、色浅、包裹体等，质地均匀、致密、坚硬、吸水率低，力学性质好。

综上所述，矿区矿石各项指标均达到饰面用大理岩的质量要求。

2　矿床开采技术条件

2.1地下水类型及富水性

根据矿区地下水赋存条件及含水层岩组特征，将其划分为松散岩类和层状岩类裂隙水。

2.1.1松散岩类孔隙水

松散岩类孔隙水含水岩组为残坡积粘性土、砂（砾）质粘性土，弱透水而富水性差。

2.1.2层状岩类裂隙水

以裂隙溶隙充水为主，该岩组富水性差别较大，地下水多赋存于风化裂隙带中。根据区域水文地质资料，单井涌水量48～850m3/d，大泉流量9.85～38.90L/s，地下径流模数6.02～11.95L/（s· km2），地下水富水性中等～强，其中矿区地下水富水性弱，水量贫乏。

2.2矿床充水条件

矿区最低开采标高为277m，当地侵蚀基准面100m，矿体位于当地侵蚀基准面之上，矿区地形有利于自然排水，采矿活动在风化裂隙潜水含水层中进行。野外调查结果表明，矿体及围岩中风化裂隙较发育，裂隙水可直接对采场进行充水，矿床充水的直接水源为风化裂隙水，属裂隙充水矿床，涌水量小，矿山开采一般不会受突水等安全问题影响。

综上所述，矿区水文地质条件简单。

2.3工程地质条件

2.3.1矿体覆盖层特征及工程地质条件

矿区内残坡积层厚度0～2.0m，平均约1.5m，残坡积层主要为粘土、砂质粘性土、含砾石或砂砾石，呈灰黄、红褐色，硬塑状，稍湿，其岩性松软，遇水易软化、崩解，属不稳定岩土层，工程地质条件差。

灰岩厚度1～160m，平均约80m，呈层状或块状，遇水不易软化、崩解，属稳定岩土层，工程地质条件较好。

2.3.2矿体及围岩稳定性评价

矿山为露天开采的饰面用大理岩矿床，矿体为大理岩，其产状受地形控制，抗压强度50.10～68.00MPa，质地较硬，岩石结构致密，稳定性较好。矿体顶底板及围岩主要为灰岩，岩石致密，边坡稳定性较好；丘陵山坡植被较发育，岩土体在天然状态下稳定性较好；但局部区域构造引起岩石较破碎及节理裂隙较发育，开采过程中要注意边坡的稳定性，及时清除边坡上松散的岩块，确保安全生产。

矿区总体上工程地质条件简单。

2.4环境地质条件

矿区处地震基本烈度Ⅵ度区，无大的活动性断裂经过，区域地壳稳定性良好；矿石及围岩内照射指数0.7、外照射指数1.0，无有毒有害组份，采矿时不会造成采矿人员身体的放射性及毒性伤害，亦不会对周边的水体产生污染。开采方式适宜采用露天开采。在开采过程中应重视环境地质的影响，重视安全生产，以避免事故的发生。 矿区总体上环境地质条件简单。

综上所述，矿区水文地质、工程地质条件为简单类型，环境地质条件为简单，本矿床开采技术条件为Ⅰ类。

2.5开采方法

该区矿体形态简单、内部结构稳定、埋藏浅，适宜露天开采，宜采用“从上往下分水平台阶开采”的采矿方法。开采时必须严格按有关规范并结合边坡岩土的工程地质特征，注意采场边坡的稳定性，控制好边坡角度、高度，以及采取其它防护措施，确保生产安全。

矿体的覆盖层剥离后，用铲车装入汽车运至统一设置的排土场堆放，并在排土场的出口处筑坝拦截，防止废石、废土流失。对开采完工地段要进行回填平整，做好矿山的绿化工作。

P61[文献码]B

1000-405X（2016）-2-91-2