辽宁省北镇市牵马岭铁矿矿床开采技术条件研究

王会秋

（辽宁省第四地质大队有限责任公司，辽宁 阜新 123000）

1 研究辽宁省北镇市牵马岭铁矿矿床开采技术条件的重要意义

对该地区矿床的开采技术条件进行充分研究，发现该地区具有较为丰富的物质资源、电力资源、人力资源等，这些资源可以满足开采需求，并且该地区的地势属于低山，对于选矿产生的尾矿污染可以进行有效的治理。该地区属于半干旱地区，在矿业开采过程中，政府部门应该给予相应的支持。通过探究发现该地区存在的不利条件是：矿体与居民区相对较近，地表覆盖植物相对较少，因此在开采铁矿的过程中，可能会对居民的用水情况造成不利影响，相关人员需要针对这一问题制定有效的解决策略。研究该地区铁矿矿床开采技术条件，可以为后期的开采工作提供有力的依据，使开采人员明确该地区存在的有利条件以及不利条件，从而根据分析结果制定有效的开采技术使用方案，从而使开采技术的选择更加科学，使开采工作有序开展，确保开采工作的有效性[1，2]。

2 辽宁省北镇市牵马岭的自然地理情况、经济情况分析

该地区在辽西中低山区，海拔高程为172m—500.1m。该地区属于温带半干旱大陆型季风气候，年平均气温在7℃左右，每年的7月份、8月份是降雨量最多的月份。该区域在多年来并未发生相应的地质灾害。辽宁省北镇市具有丰富的电力资源、水利资源，这些资源可以使牵马岭铁矿矿床开采技术条件研究需求得以满足，农村劳动力资源相对丰富。虽然该区域拥有较多的资源，但是经济发展水平相对落后，主要以林业、农业为主，石材工业以及采石工业有着较好的发展前景。

3 辽宁省北镇市牵马岭铁矿矿区地质分析

3.1 地层情况

北镇市牵马岭铁矿矿区仅见第四系，并且面积相对较大，厚度在1m～10m之间，主要以亚粘土、亚砂土等为主。

3.2 岩浆岩

（1）花岗岩。花岗岩分布在矿区中部、东部、南部边缘等区域，主要的花岗岩种类有两种，一种是白云母二长花岗岩，另一种是二云二长花岗岩。

在矿区的东南角分布了诸多的细粒二云二长花岗岩，风化面主要呈现为灰色，灰白色是新鲜面表现出的颜色。细粒二云二长花岗岩中的矿物成分有绿帘石、微斜长石、石英、黑云母、斜长石等。石英没有颜色，并且透明，以粒状形式存在，具有玻璃光泽，石英的粒径在一mm左右；斜长石主要呈现乳白色、灰白色，呈现出柱粒状；微斜长石主要呈现灰白色，呈现板状，粒径大约在0.3mm～1mm之间。矿区的东南角分布着白云母二长花岗岩，新鲜面类似于浅肉红色，以块状构造为主。主要成分有白云母、斜长石、微斜长石、石英等。

（2）脉岩。在矿区内蕴含着诸多脉岩，脉岩主要分布在北西向、北东向。脉岩的类型主要有石英脉、斜长细晶岩以及伟晶岩脉等。在矿区中零星分布着二长花岗伟晶岩，但是分布面积相对较小。风化面主要呈现为土黄色、灰白色，新鲜面类似于浅肉红色，二长花岗伟晶岩具有明显的花岗伟晶结构。其主要成分有斜长石、石英以及正长石等。正长石的含量相对较多，在40%左右，而石英的含量最少，在25%左右。

4 矿床开采技术条件分析

4.1 水文地质条件分析

（1）地形地貌情况分析。辽宁省北镇市牵马岭铁矿矿区位于镇中低山区，该矿区中的东部地区的地势相对较高，地形与周围地区相比较陡，切割较深，山坡坡角呈现的角度在40°左右，最高海拔标高与最低海拔标高的高差为328m。

（2）矿区含水岩组的划分情况分析。相关人员将矿区含水岩划分了三层：第一层是第四纪近代冲洪积砂、砾石层孔隙水。砾石、亚粘土以及砂土等是该层的主要构成成分，颗粒大小存在不均匀性，并且分选性相对较差；第二层是第四纪残破积黄土状亚粘土弱透水层。这一层的分布区域位于斜坡地带，山坡上的覆盖面积相对较广，长期受到冲沟切割，但是具有较好的排水性，因此透水性较好，含水量较少；第三层是基岩裂隙潜水。角闪二云斜长片麻岩是该区域中分布较多的一种岩石，片麻岩中蕴含着矿体，该区域中的顶底板分布着较多的片麻岩，裂隙节理呈现不发育的状态，并且该区域中蕴含着诸多基岩风化裂隙水，但是含水量较少。

（3）岩石透水性、富水性情况分析。变质表壳岩系岩石、新太古代片麻岩系是辽宁省北镇市牵马岭铁矿矿区出露的岩石，在外部条件作用下，致使该地区的岩石呈现松散、破碎的状态，但是这些岩石具有较好的透水性，并且富水性较好，属于含水岩石层，强风化的厚度在3m～5m之间。相关人员对弱风化带的钻孔岩性进行了调查，发现其节理裂隙呈现不发育状态，这说明了其属于弱含水岩石层，厚度一般在5m以下；在对未风化岩石进行观察时，发现其与弱风化带的岩石节理裂隙相同，岩石的富水情况相对较差，因此可以将其归为不含水岩石。

（4）地下水、地表水的径流、排泄、补给情况分析。矿区中并不存在规模较大的地表水体，大气降水是地下水以及地表水的主要来源，地表水会逐渐形成径流水，只有少量会流入地下补给地下水。

由于辽宁省北镇市牵马岭铁矿区的地形坡度相对较陡，并且植被覆盖率较小，因此形成了良好的地表径流条件，采坑涌水可以自然排出，因此在露天开采时，采坑充水问题可以避免。

通过以上分析得知，辽宁省北镇市牵马岭铁矿矿区中并没有大范围的地表水体，强风化带、浅部弱化带中富含着地下水，岩石节理裂隙，富水性较差，因此在开采时相关人员需要根据该地区的具体情况确定开采标高。该地区的地表径流条件相对较好，因此在大气降水时露天采坑的充水可以自然排泄，使采坑充水问题得以避免，经过分析发现该矿区的水文地质条件相对简单。

4.2 工程地质条件分析

在辽宁省北镇市牵马岭铁矿矿区中，片麻岩存在于矿体的顶底板，这些岩石相对坚硬，具有较强的耐压性。在露天开采时，开采人员需要科学设置顶板边坡角的角度，确保边坡角的稳定性，底板稳定的边坡角应该根据岩石的自然斜面与矿体的具体情况而定。由于片麻岩相对坚硬，无论开采人员是选择坑采还是露天开采，只要确保开采过程中严格按照相应的开采规章制度进行开采，就不会产生相应的开采事故或者开采危险。

4.3 环境地质条件分析

于辽宁省北京市牵马岭铁矿矿区而言，其位于燕山台褶带的东部边缘，太古代结晶基底岩石的发育情况较好，岩浆活动相对较强，构造活动呈现出较弱的状态，通过分析表明，该区域具有较好的稳定性。根据国家制定的《中国地震动参数区划图》，当矿区的抗震设防烈度在6°时，而地震动参数加速度是0.05g，在这种条件下，产生强震的几率相对较小，并且铁矿处于太古宙变质岩系当中，矿体围岩拥有较好的稳定性，因此在开采时，开采人员按照相应的规范进行开采，不会产生滑坡、崩塌等地质灾害问题。但是开采人员在选矿、采矿的过程中可能会出现污染问题，在选矿时出现的污染问题以尾矿污染为主，在采矿过程中出现的污染问题以废弃物污染为主。由于北镇市牵马岭铁矿矿区的铁矿体相对较小，如果施工人员选择露天开采模式，在开采的过程中会有较多的剥离量，因此在开采过程中，开采人员需要对矿渣、毛石等废弃物进行科学、妥善的处理。开采人员在开采之前可以选择好开采废弃物的存放场地，将开采过程中产生的矿渣、毛石等存放在固定地区，在存放到相应的规模之后，可以将废渣、毛石进行统一处理，通过这样的方式，可以使废渣、毛石等污染物的污染问题得到有效处理。对于废弃的采坑而言，应该进行复垦，通过这样的方式可以使该地区的土地得到重复利用，从而达到保护环境的目的。在选矿过程中会产生尾矿污染，针对这一问题，开采人员可以建立相应的尾矿库，对尾矿进行集中管理，避免乱堆乱放，通过这样的方式对尾矿污染进行控制，从而使选矿工作有序开展。

5 结束语

本文以辽宁省北镇市牵马岭铁矿矿区开采技术条件研究的重要意义入手，对当地的自然地理情况以及经济情况进行了分析，同时探究了铁矿矿区的地质情况，并研究了矿床开采技术条件。希望通过本项研究，可以为相应的铁矿矿区开采队伍提供有力的依据，在开采的过程中对该地区铁矿矿床的具体情况进行充分了解，从而明确该地区开采的有利条件以及不利条件，从而根据具体情况制定有效的开采技术、开采方案。