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繁昌汤冲砂岩矿矿体特征及开采技术条件浅析

  • 投稿新塘
  • 更新时间2015-09-23
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宗思莉

(安徽省核工业勘查技术总院,安徽 芜湖 241002)

【摘要】汤冲砂岩石料矿位于繁昌县城296°方向,直线距离约11km处。矿体赋存于志留系中统坟头组地层中,矿石主要为粉砂岩、粉砂层细砂岩及石英细砂岩。矿体呈层状分布,走向北东45°-48°,倾向南东,倾角56°-63°。矿床开采技术条件综合归类为Ⅱ-2类型。矿床成因类型为陆源碎屑沉积类型矿床。

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关键词 汤冲砂岩矿;矿体特征;开采技术条件;资源储量

Fan chang Tang Chong Sandstone ore Shallow of Orebody Characteristics and Mining Technological Conditions

ZONG Si-li

(Anhui Nuclear Exploration Technology Central Institute, Wuhu Anhui 241002, China)

【Abstract】The tangchong sandstone mine is located in 296°of anchang 11km straight-line distance .The orebody which is mainly siltstone、powder sand layer sandstone and quartz fine sandstone, exists in the Middle fentou formation of Silurian, The ore body are mostly distributed in the form of ayers and formed a NE45°-48°strike, SE56°-63° dip. Mining technical condition of deposit is classified as Ⅱ-2. Thc type of the deposit belongs to the terrigenous clastic rocks of sedimentary pattern.

【Key words】Tangchong sandstone; Orebody characteristics; Mining technology conditions; Mineral reserve

1 地质概况

1.1 地层

本区地层属下扬子地层分区,江宁芜湖地层小区。除缺失泥盆系中下统、石炭系下统外,自志留系至第四系地层均有分布。

(1)志留系中统坟头组(S2f):分布矿区南部。中下部为粉砂岩、粉砂质细砂岩、细砂岩夹粉砂质页岩,可见微波层理、交错层理。上部为灰黄色及黄绿色粉砂质泥岩、泥岩夹少量细粒石英砂岩及含胶磷矿细砾岩。厚度大于240米。经放射性检测,该层放射性背景值为17~31γ。

(2)志留系上统茅山组(S3m):分布矿区北部。下部:灰白、灰绿色中层泥质岩屑石英粉砂岩,具水平层理及斜层理。上部:灰白色中薄~中层岩屑石英细砂岩夹薄~中薄层含粉砂岩屑石英细砂岩。具水平层理、交错层理、冲洗层理及板状交错层理。厚度95米。经放射性检测,该层放射性背景值为18γ。

(3)第四系(Q):矿区范围均有分布,为残、坡积成因。岩性主要为灰~灰黑色粘土、含粉砂质粘土夹砾石砂质亚粘土。厚度4米左右。

1.2 构造

矿区范围内地层为一单斜构造,地层倒转,地层倾向南或南东,倾角40~52°。矿区内无断层出露。

1.3 岩浆岩

矿区内无岩浆岩出露。

2 矿体特征

2.1 矿体分布特征

矿体赋存于志留系中统坟头组地层,矿体呈层状,走向北东45°~48°,倾向南东,倾角56°~63°。矿体平面形态呈一不规则四边形,长250米,宽340~410米,矿体赋存标高为+140~+310米。

2.2 矿石质量

2.2.1 矿石物质组成

矿石主要为粉砂岩、粉砂质细砂岩、粉砂质泥岩及石英细砂岩。

2.2.2 矿石化学成分

根据样品分析结果,SiO2含量最高71.70%,最低64.20%,平均含量67.84%;Fe2O3含量最高4.34%,最低3.24%,平均含量3.90%;Al2O3含量最高17.46%,最低12.80%,平均含量14.83%。

2.2.3 矿石物理性质

根据采集的6组样品测试数据资料,矿石抗压强度一般为50.6—111.7MPa,平均为72.38MPa。根据采集的30组小体重样品测试结果,矿石体重平均值2.60t/m3。

2.3 矿石结构构造

矿石为粉砂、粉砂质泥质结构,细砂质结构,薄层状构造,具水平层理、水平交错层理等。

2.4 矿石类型

矿石自然类型为浅灰黄、灰绿色粉砂岩、石英细砂岩。

矿石工业类型为建筑石料用砂岩矿石。

矿床成因类型为陆源碎屑沉积型矿床。

2.5 矿体围岩和夹石

矿体底板为茅山组石英细砂岩、粉砂质泥岩等,矿体顶板为坟头组粉砂岩。

作为建筑石料矿,矿体内未圈定夹石。

3 矿石加工技术性能

矿山产品方案为建筑用石子,其产品粒级为20~40毫米、10~20毫米、5~10毫米、小于5毫米。矿山爆破后,采用农用车从采场运至破碎机台进行破碎,破碎机下装有三道筛分选,上层为粗粒级20~40毫米,中间为中粒级10~20毫米,下层为细粒级5~10毫米,最下层为粉粒级小于5毫米。粗、中、细三级石子主要用于筑路、建房及水泥制品等建筑用途,粉砂即石粉主要用免烧砖等用途。

4 资源/储量类型及块段划分

矿山动用消耗的资源/储量,归类为111b类。主要分布于标高+160米和+210米采场。矿山保有消耗的资源/储量可归类为122b类。将矿体划分为K1、K2、K3、K4四个块段,K1、K2块段为矿权内保有资源储量块段,归类为122b类。K3、K4块段为矿权内消耗资源储量块段,归类为111b类。

5 矿床开采技术条件

5.1 水文地质条件

矿区地下水的赋存条件分为松散岩类孔隙含水岩组及及基岩裂隙含水岩组。

松散岩类孔隙含水岩组分布于整个矿区地表,含水层岩性主要为灰~灰黑色粘土、含粉砂质粘土夹砾石砂质亚粘土,厚度4.0m±,该岩组富水程度差,为弱含水层。

基岩(碎屑岩)裂隙含水岩组分布于整个矿区内,岩性为粉砂岩、细砂岩,岩石以粉砂、细粒结构,层状构造为主,硅质胶结,风化裂隙发育较弱,含水性较弱,透水性差,为弱含水岩组,对矿山开采影响较小。

矿区水文地质条件归类为简单类型。

5.2 工程地质条件

矿区及周边的岩土层划分为第四系松散岩类岩组及碎屑岩岩组。

第四系松散岩类岩组分布于矿区矿区地表,残、坡积成因。岩性为灰~灰黑色粘土、含粉砂质粘土夹砾石砂质亚粘土,属Ⅰ级松土,工程稳定性较差。

碎屑岩岩组在矿区范围内广泛分布。其岩性主要为粉砂岩、石英细砂岩互层夹粉砂质页岩。岩石饱和单轴抗压强度平均值为72.38MPa,属坚硬岩,岩体的完整性为较好;局部岩石较破碎,岩石完整性稍差,工程力学强度有所降低,综合评价岩体基本质量等级属Ⅱ~Ⅲ类,土、石分级属Ⅵ级坚岩,工程稳定性中等。

目前该矿山开采宕口边坡现状较稳定,随着矿山开采面逐渐推进,露采断面边坡将更高,势必对边坡的稳定性不利;局部地段节理裂隙较发育,岩体的稳固性、完整性存在不确定性,易产生崩塌、坠石等危害,生产中应加强防范,建议开采最终边坡角≤50°,以防止发生坍塌、滑坡等地质灾害现象。矿区工程地质条件属中等类型。

5.3 环境地质条件

矿山为露采矿山,矿石中未发现对大气环境及人体有害的元素和物质。矿山开采后主要对区内地形、地貌会较大的改变,将形成多级人工岩质边坡,局部采空区坡体可能因卸荷诱发地表开裂或变形。因矿山工程活动频繁,可能导致植被有所破坏,存在水土流失现象,尤其是在采空区分布范围一带,因此矿山开拓剥离表层土时,应妥善运至远离冲沟的堆土场区,以利于矿山闭坑复垦时对表层土的再利用。由于矿山采用露天开采,生产用水量较小、且主要来自附近地表水,因此,矿山开采对附近水环境污染指数小。矿山环境地质条件属简单类型。

综上所述,矿床开采技术条件综合归类属Ⅱ-2类型。

6 结论及建议

(1)该矿山矿石自然类型为浅灰黄、灰绿色粉砂岩、石英细砂岩。矿石工业类型为建筑石料用砂岩矿石。其成因类型为陆源碎屑沉积型矿床。

(2)该矿石物理力学性质较好,属坚硬岩,其岩体基本质量等级属Ⅱ-Ⅲ类。

(3)该矿床开采技术条件综合归类为Ⅱ-2类型。

(4)矿床开采现状显示采场断面垂高较大,边坡角较陡,存在安全隐患,建议今后按开采设计规定的边坡角和台阶生产,避免坍塌、滑坡等地质灾害的发生。

(5)应注意剥离的废弃土石的堆积,防止崩塌、滑坡、矿山型泥石流等地质灾害的发生。

(6)加强水文地质、工程地质、环境地质的调查和监控,确保矿山安全生产。加强废石、废水、浮尘的管理,采取切实环保措施,保持生态环境,避免环境污染。

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参考文献

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[5]GB/T 12719-1991 矿区水文地质工程地质勘探规范[S].

[责任编辑:汤静]