隆林县坡合锑矿开采技术条件浅析
2019-01-03杨云杰
杨云杰
(贵州省有色金属和核工业地质勘查局一总队,贵州 贵阳551400)
隆林县是我国锑矿产资源的主要产地之一,也是我国锑工业的主要县之一。这些年来,矿业企业发展迅速,已成为我县矿业的重要组成部分,对推动产业化进程起到了积极作用。本文将对我国锑开采技术条件进行比较分析,并对今后的锑开采提出一些技术建议[1-3]。
1 水文地质
矿区水文地质条件较为简单,矿区范围内水系不发育,干冲沟较发育。水系多呈北西流向,最终汇聚至矿区北侧的南盘江中。
勘查区属岩溶地貌,地表水系不发育,地表水或呈坡面流或沟谷径流排入南盘江,或者通过岩溶漏斗、落水洞直接排入地下,或者通过构造裂隙渗入地下,成为岩溶地下水的补给源,部份在南盘江沿岸以泉井的形式排泄出来。
勘查区分布的地层勘查区出露地层有:坡段组(T2p)、河口组(T2h)和百逢组(T2bf);下三叠系罗楼组(T1l);上二叠系合山组(P3h);中二叠系茅口组(P2m)等。
其中,坡段组以厚大的碳酸盐岩为主,分布在勘查区北侧及北东侧,为岩溶含水层。地表多岩溶洼地、落水洞等发育。
河口组以砂岩、粉砂岩、泥岩为主,夹少量薄层灰岩。百逢组为粘土岩、粉砂岩、硅质岩和少量砂岩、灰岩。主要分布于矿区北东部,为相对隔水层,但在局部构造裂隙发育处,雨季往往有裂隙下降泉分布。
罗楼组:主要由富含泥质的薄层灰岩夹粘土岩组成,砾岩层杂基中富含泥质,为相对隔水层。
合山组、茅口组:主要由碳酸盐岩组成,分布在勘查区南部,并构成矿层的底板。该层为岩溶含水层,地表多有岩溶洼地、落水洞等发育,溶孔、溶隙等发育。由于目前矿体均分布于侵蚀基准面之上,该层对开采影响不大,但对于今后勘查深度增加之后的深部矿体,该层可构成矿井充水来源。
综上所述,目前矿体赋存条件下,矿床属于水文地质条件简单的矿床。
2 工程地质
勘查区可划分为三个工程地质构造,具体如下:
(1)松散岩层:由第四纪沉积物和残坡积物组成。冲积物主要分布在山谷中,厚度超过50米。主要由碎石粉和砂质土组成,是当地耕地的主要分布区。残坡积物:由粘土、碎石粉土、砂等组成,主要分布在斜坡和坡脚上,厚度大于0-10米,形成林地和荒地的主要分布区。该层力学性能较差,但由于分布不连续,其厚度很小。它易于拆卸,因此对未来的开采影响不大。
(2)软岩:包括河口组和百逢组。软岩为主,部分为硬岩软岩。河口组以砂岩、粉砂岩、泥岩为主,含有少量薄层灰岩。百逢组由粘土、粉砂岩、硅质岩和少量砂岩、灰岩组成。该层力学性能较差。特别是在近地表强风化层,在雨季公路或其他人工设施开挖时,易形成浅层土滑坡。在某些地区,白峰组形成了矿体的直接顶部。露天矿区应注意边坡设计的合理性和边坡防护。隧道采区应加强顶板支护[4-6]。
(3)硬岩层:杨柳井组、坡段组、罗楼组、含矿角砾岩、合山组、茅口组、栖霞组、常么组。以坚硬的灰岩和少量的白云质灰岩和白云岩为主。岩石具有良好的力学性质,常形成陡峭的山丘、悬崖等地貌。但在构造裂隙发育处,易形成危岩体。
罗楼组和坡段组是含矿砾岩和碳质泥岩的一些地段的直接顶,它们是含矿体。二叠系合山组是一个力学性质较好的地层,有利于矿床的开采。一般来说,它属于工程地质条件简单-中等的矿床。
3 环境地质
(1)勘查区发育岩溶中低山地貌,高差较大,地形切割剧烈。气候湿润多雨。大部地段中分布的硬质碳酸盐岩中,有时有劈理、X节理、风化裂隙,或者局部有断层破碎带分布。这些地段,是易产生危岩体的地段。软质岩石分布地段,通常强风化层较厚。遇公路等人工开挖切坡地段,易形成浅层土质滑坡。
总的来看,勘查区内地质灾害属中等发育区,地灾规模小而分散,以浅层土质滑坡和危岩体为主。另外,碳酸盐岩石分布区,目前还没有发现岩溶塌陷的存在,但存在岩溶塌陷发育的条件,需要在工程活动中加以注意。
(2)角砾岩层厚度较大,露头分布范围较广,加之其残坡积和洪积物的分布范围,就更为广泛。该层砾岩,包括它的风化层及其残坡积、洪积物。
砷、锑、锌、汞等有害的重金属含量都远高于地壳平均含量。综上所述,勘查区环境地质条件属中等偏复杂类型。
4 开采技术条件综述
勘查区属岩溶地貌,地表水系不发育。矿体位于当地侵蚀基准面之上,属直接充水的裂隙充矿床,主要充水含水层为裂隙(潜水)含水层,总体富水性弱。地下水补给范围条件较差,水文地质边界较简单,属于水文地质条件简单的矿床。
区内地层及岩性较简单,地质构造较发育,以北东向断层及北西向短轴褶皱为主。上部的松散风化岩土和软弱岩类岩石及局部分布的软弱夹层,开采时易发生或可能发生崩塌、滑坡等矿山工程地质问题。矿床工程地质条件属简单-中等类型。
区内含矿角砾分布较广,加之长期遭受风化剥蚀,致使区域内有害的重金属含量普遍偏高。矿床开采除粉尘外,有害元素对地下水污染也不容忽视。矿山开采对周边的地质环境也会产生一定影响,开采时可能会出现边坡失稳、泥石流等矿山环境地质问题,矿区环境地质质量中等偏复杂。
综合所述:矿床水文地质条件简单,矿床工程地质条件简单-中等,矿区环境地质条件中等偏复杂,开采技术条件属于工程地质和环境地质为主的中等矿床。
5 结束语
经过对隆林县坡合锑矿的开采地质分析,明确了今后的开采难点以及今后的开采部署为今后的工作指明了方向,也节约了时间,节省了物力人力[7,8]。