年产30万吨规模石灰石矿开发利用方案设计(编辑修改稿)

年产30万吨规模石灰石矿开发利用方案设计(编辑修改稿)内容摘要：

P2O Cl 等的含量都甚少 ，在允 许范围内。 矿石结构构造 矿石主要结构为泥晶结构、粉晶结构、泥晶砾屑结构；构造以块状构造为主，次为层状构造。 矿石类型 （ 1） 矿石自然类型 区内矿石可分为以下 6种类型： 年产 30 万吨规模石灰石矿开发利用方案设计 23 ① 厚～巨厚层砾屑灰岩： T15dy 矿层底部灰岩，为矿区质量最好的一种矿石类型。 灰白 乳白色．厚层 巨厚层状。 单层厚大于 米。 甚至 2 米以上，贝壳状断口。 具泥晶砾屑结构的特征。 砾屑为泥晶灰岩组成。 呈似竹叶状。 分布均匀，大小不等，一般为 5～ 10mm．填隙物主要为泥晶方解石．局部已重结晶为微晶方解石。 矿物成份单一，方解石含量 98％。 偶 可见微量褐铁矿。 ② 中厚层条纹灰岩： 见于 T15dy 层下部灰岩。 矿石浅灰带浅致瑰色，中厚层状．常见有宽 ～ 2mm 的条纹构造平行层理，具贝壳状断口，泥晶结构，主要由泥晶方解石组成，含微量褐铁矿。 方解石含量有的可达 99%，该矿石质量好，一般 CaO＞ 51%， MgO＜ 1%。 ③ 中厚层灰岩： 分布广泛，各层均有，但主要见于 T14dy 层中。 浅灰 深色，中厚层状构造．单层厚。 缝合线发育，泥晶结构，主要由泥晶方解石组成，偶见有微量高岭石，褐铁矿和石英（＜ 1%），方解石含量可达 99％。 矿物成分较单一，矿石 质量较好， CaO 含量＞ 51％，MgO %左右 ④ 薄层灰岩： 分布在 T14dy 矿层中，灰色 深灰色，薄层状构造，单层厚＜ 10cm，具粉晶 泥晶结构，矿物成分：方解石 90％以上。 偶见褐铁矿、高岭石 (或石英 )，在层间见有少量泥质薄膜。 该矿石质量尚好，一般年产 30 万吨规模石灰石矿开发利用方案设计 24 CaO50%， MgO 1％左右。 ⑤ 薄层含泥质灰岩： 主要见于 T14dy 顶部，在 T14bdy 中部及 T14ady 中上部的局部地段亦见，厚度小于 2 米 ,杂色，以紫红色和黄绿色为主，往往不同颜色相间成条带状。 薄 微层构造，具泥晶结构，泥晶方 解石约占 90%。 有少数水 云母、石英、褐铁矿，见微量白云石。 CaO 含量 44～ 48％。 MgO %。 ⑥ 中厚 厚层砾屑灰岩： 见于 T14ady 层之底部灰岩。 灰色、中厚层 厚层状构造，具粉晶砾屑结构，砾屑大小不等。 ～ ，呈似竹叶状，砾屑之磨园度较好。 砾屑成分主要为泥晶灰岩。 填隙物为粉晶方解石 ,偶见石英 、水云母和褐铁矿，该矿石质量较好 ,CaO 51％左右， MgO 1％左右。 （ 2） 矿石工业类型 矿区 T15dy 和 T14dy 层为石灰岩矿石赋存的矿层。 各矿层的基本组分的平均含量如下： 矿石质量对比表 矿层 CaO(％） MgO(％） 备 注 51Tdy 块段平均品位（％）： CaO MgO 332块段 333块段 T14bdy T14ady 全 矿区矿层基本组分平均含量： CaO %， MgO % 根据《冶金、化工石灰岩及白云岩、水泥原料矿产地质 勘查规年产 30 万吨规模石灰石矿开发利用方案设计 25 范》（ DZ/T021320xx） 中对水泥用石灰质矿石的一般要求 : 水泥用石灰质原料矿石化学成分一般要求 类别 化学成分质量分子数 % CaO MgO K2O+Na2O SO3 fSiO2 石英质 燧石质 Ⅰ级品 ≥ 48 ≤ 3 ≤ ≤ 1 ≤ 6 ≤ 4 Ⅱ级品 ≥ 45 ≤ ≤ ≤ 1 ≤ 6 ≤ 4 确定本区的矿石工业类型为水泥用石灰岩，其矿石质量达到普通硅酸盐水泥石灰岩原料 I级品要求。 三、 矿层（体）、围岩岩石特征 矿层为中厚层～薄层灰岩为主，少数厚层 (巨厚层 )灰岩，结构致密， 抗压强度为 13121884kg/cm2， 岩层完整，稳定性好。 矿层 底板 为 薄层灰岩夹页片状泥质灰岩。 中间夹有中厚层灰岩和钙质页岩。 极限抗压强度： 1460Kg／ cm2，属于坚固性中等坚固性岩类。 本矿区矿层大面积裸露于地表， 矿区零星出露的第四系地表土和少数砾石堆积。 四、 矿床成因类型 根据上述矿床地质特征，本区水泥石灰岩应属于开阔海台地相沉积矿床。 年产 30 万吨规模石灰石矿开发利用方案设计 26 第 三 节 岩溶、矿床开采技术条件 及水文地质条件 一、 岩溶 （一）区 域岩溶地质特征： 参考湖北省水文地质大队《鄂西南岩溶》 (78 年 9 月 )一文，区域上受印支期和燕山期两次大的造山运动和近期间歇性差异 隆起的影响，形成了多级剥夷面。 在各级剥夷面上相对应的是各级岩溶台面，其中 400～ 800m标高的岩溶台面与矿区岩溶有密切关系。 台面上套生宽谷，宽谷内发育峰丛，盲谷 、 洼地群、水平溶洞 、 落水洞等岩溶现象。 地下溶洞部分消容地表迳流，出现袭夺地表水系现象。 本矿区位于鄂西南山地向江汉平原过渡地带，海拔最高约 367m。 洛溪河从矿区北侧流过，说明与矿区有关的岩溶台面曾受洛溪河切割的影响。 挽近期间歇性差异隆起，造成本矿区多层水平溶洞和落水洞，落水洞集中区往往发育成岩溶洼地。 （二） 矿区地表岩溶地质 矿区岩溶地貌类型：属岩 溶波状丘陵。 矿区为岩溶波状丘陵的本体，其内分散出现若干较小的三面环山的非封闭岩溶洼地。 矿区 外围西南沟谷坡地上有一小块峰丛地貌。 地表的溶蚀现象较普遍，构成的岩溶形态小的有溶沟、溶槽、石芽，裂隙等；大的有孤峰、残丘 (W4)溶洞、落水洞、岩溶洼地、岩溶陡壁、峰丛等。 有些位置如峰丛的某些部位甚至被溶蚀成表面凸凹不年产 30 万吨规模石灰石矿开发利用方案设计 27 平的峰窝状。 根据 地表顺层面近水平状溶洞和落水 洞 的调查结果，其中溶洞大部分分布在 260～ 290 和 305～ 355m两个标高线上，而落水洞主要分布在 280～ 330M标高线上，这与下面要叙述的钻孔溶洞的标高大体 上是吻合的 (附表 )。 它们绝大部分均在 T14bdy 内，只有个别的分布在T15dy 内。 水平溶 洞 的规模：平均高度为 ， 最高为 D537，达 米高 ，均宽度为 米 ，最宽为 D541，达 ；能见的一般长度为。 最长的 是 D537，长达 30米 以上， D537内还叠加有落水洞。 从地表看，落水洞里不规则园形、椭园形、垂直向下，洞之长 宽，一般 1xlm 左右。 落水洞 大多 被人为封死， D537 内叠加的落水洞深达。 矿区岩溶洼地共 4 处 ， 均较小而且是三面环山的非封闭洼地，它们 呈 椭园状、梨状。 地表砾 石堆积在图上共圈出 1处，很小。 堆积体从 在山坡上方往山坡下方逐渐扩大成扇形。 砾石呈浅灰色、少量黑色，均为硅质物 ；砾 径一般为 1～ 3cm ，大者可达 10cm 以上 ； 形状滚园，少数呈次 棱角 状，混杂有粘 土 、砂等。 砾石堆积是溶洞的充填物，是由溶洞被分化剥蚀 溶 蚀后遗留下来的。 地表裂隙以走向北东 0～ 30176。 和北西 270176。 ～ 300176。 互相垂直的两个方向最为发育，裂隙内往往充填有黄色粘土，平均占裂隙的％，这两组裂隙在很大程度上控制着地表 溶蚀 的发育。 年产 30 万吨规模石灰石矿开发利用方案设计 28 （三） 溶洞充填物性质和充填程度 地表溶洞绝大部分为半充填 ， 少量 未 充填。 不 同标高的溶洞的充填程度有很大的差异性，未充填溶洞均发育在 300m 标高线以上，而半充填溶洞均在 300 标 高 以下，溶 洞 的充填物主要为黄色粘土，还有少量灰岩屑。 未充填溶洞全部分布在 305m 标高以上，与地表的未充填溶洞的标高相当。 说明充填物的多寡是随着深度的增加而增加。 被充填的溶洞，充填物见有硅质砾石夹粘土、砂 ； 所有见溶洞的钻孔中都见到 ，硅质砾石是外来物质，形状滚圆。 矿区溶洞平均充填系数为 ％，现将矿区岩溶率，溶洞的 充填系数及分层、含土率、标高列表如下： 岩溶填充调查统计表 层位或标 高 51Tdy 41bTdy 41aTdy 300m以上 260～ 300m 260m以下 岩溶率 (％ ) 充填系数 (％ ) 含土率 (％ ) 溶洞充填物各组分平均百分含量： CaO、 、 MgO 、 、Na2O 、 、 、 Fe2O3。 （四） 溶洞个体形态 有两种：一是沿岩层面和裂隙发育的近似水平的溶洞，个别情况甚至可发育成交织状网络管道 (D537 溶洞 )；另一是沿垂直裂隙向下发育的垂直管道 落水洞。 年产 30 万吨规模石灰石矿开发利用方案设计 29 水平发育的溶洞，洞高一般 2m。 （五） 岩溶发育的特征 岩溶的发育与水体活动标高关系密切 由于矿区距洛溪河很近，有可能在古 生界 代， 它本身就是河流的古河床，所以在晚近期间歇性差异隆起，侵蚀基准面不断下降的情况下，形成上、下两层水平溶洞。 在 两层水平溶洞之间，则分布着垂直溶洞。 它们的出露标高也比较有规律。 水平溶洞大体上分布在305355m 和 260290m 两个标高线上，落水洞则分布在 280～ 330 标高线上。 在其他标高上，岩溶的发育程度相对来说要弱得 多。 可以推测其发育过程是：初期地下水位较稳定，以水平方向运动为主，形成了上层水平溶洞，随着地壳隆起水位下降，地下水变成以垂直方向运动为主，沿垂直裂隙向下溶蚀，形成矿区的落水洞带。 在地壳隆起的间歇期，地下水再次变为水 平方向运动为主，又形成下层的水平溶洞。 在这期间，地壳比较稳定，相对来说时间较长，所以下 层的水平溶洞要比上层更发育。 岩溶发育于可溶性好的岩层内 T15dy 层 CaO／ MgO 值较 T14bdy 和 T14ady 层为 高 ， SiO2+Al2O3值又比它们为低，所以在矿区 T15dy 层的可溶性为最好。 虽然在 T15dy 层中钻孔所见的溶洞较少，这与它在矿区分布的面积小，出 露厚度转薄，钻孔在该层通过亦少有关。 但从地表岩溶洼地及落水洞的发育情况，也可看出 T15dy层的岩溶是比较发育的。 岩溶发育随着深度的增加而减少 年产 30 万吨规模石灰石矿开发利用方案设计 30 溶洞主要发育在 260m 标高以上地带，其岩溶率和能见率亦 较高。 260m 标 高 以下，虽有少量溶洞发育， 但总的趋势是越往下越少。 水平岩溶发育规模较大，充填物较多，垂直岩溶规模较小，充填物也较少。 溶洞往往发育在断层构造带的上盘 在地表及岩心所见，断层构造带常为方解石脉所紧密胶结，导水性较差，地下水易于沿着此带的上盘运动。 因此，溶洞在断层构造带的上盘比较发育。 例如在 F5上盘发育着 ZK33的部分溶洞， F12也控制着 ZK22 的部分溶洞，在 F7和 F12两条相交成树枝状断裂的断层带上及其两侧。 岩溶洼地特别发育。 W W W5 甚至构成串珠状洼地。 矿区大部分落水洞均发育在洼地及其周围。 溶洞往往发 育在弱可溶岩的上部 弱可溶岩的透水性较差，地下水往往往其上部积聚和运动，因此在其上部的可溶岩地层中岩溶比较发育。 从地表的溶洞调查得知，溶洞大部分分布在 T14bdy层的底部，这是因为在 T14ady 层的顶部可溶岩中夹有泥质灰岩、钙质再岩，它们是不易透水的弱可溶岩。 溶洞的发育方向明显受裂隙方向的控制 从地表溶洞的发育方向来看，明显受层面裂隙和另两组裂隙的控制。 一组为 方向为 265176。 ～ 300176。 另一组为 5176。 ～ 40176。 而属其他方向的 很少。 落水洞主要受垂直裂隙的控制。 （六） 岩溶发育的控制因素 总结矿区岩溶发育的特点 ，可以得出矿区岩溶发育的控制因素 如年产 30 万吨规模石灰石矿开发利用方案设计 31 下： 岩溶受 晚 近期间歇性差异隆起的控制； 岩溶受可溶岩分布的控制； 岩溶受弱可溶岩层或不透水岩层的控制，岩溶往往发育在它们上部； 岩溶受断层构造带的控制，岩溶往往发育在其上盘 ； 岩溶受区域性构造断裂带裂隙的控制。 （七） 岩溶洼地、砾石堆积的揭露工作 矿区 3 个岩溶洼地。 以洛阳铲了解其覆盖物深度，结果所有洼地的中部覆盖物厚度要比沿洼地长轴方向的两边为大，中部一般在 4～5m 以上，而两边只有 1～ 2m 甚至更小。 以浅井对砾石堆积进行揭露。 一般深度为 2～ 4m。 二、 水文地质 条件 （一） 区域水文地质概况 区域水文地质条件 矿区地处仁和坪向斜水文地质单元的东翼，中 深切割中山区，其间分布的各级古剥夷面多以陡崖、斜坡相连。 碳酸盐岩区岩溶发育，残丘、洼地、落水洞广泛分布，溶蚀、剥蚀沟谷纵横交错，水系呈树枝状展布。 由于有些煤矿生产采取了疏干措施，各厂矿大量开采利用地下水，水位逐渐下降，水量逐渐减少，而趋于贫乏。 主要含水层组有：奥陶系 、 石炭系中统、二叠系 三叠系碳酸盐年产 30 万吨规模石灰石矿开发利用方案设计 32 岩夹碎屑岩磊裂隙溶洞含水层组及第四系冲积碎石、块石、卵石、砂含水透水层。