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摘 要:简要地阐述了沃溪金锑钨矿深部的水文地质、工程地质、环境地质、地温、放射性条件,根据现场调查与取样分析,对该矿深部开采条件进行了评价,以便指导矿山后续生产。
关键词:沃溪金锑钨矿;开采技术条件;调查;评价
沃溪金锑钨矿为开采多年的老矿山,矿区气象、水文、工程地质等资料均较齐全。本次主要调查与研究深部开采技术条件,因而对深部坑道进行了编录、主要岩土体取样化验及地温测量与放射性检测,对地表进行了环境地质调查和水样分析,总结了矿山深部开采技术条件。
1 矿区水文地质条件
1.1 含水层与隔水层
据岩层的富水性特征,矿区内岩层可划分为三个含水层和两个隔水层。
(1)含水层
①红色砾岩含水层
红色砾岩含水层为白垩系上统红色砾岩。白垩系上统红色砾岩分布于板溪群地层之上,成分复杂,分迭极不好,为泥砂质、铁质胶结,呈棱角和次棱角状,钻孔抽水单位涌水量0.016 —0.124L/s.m,泉水流量一般0.1~0.4L/s,透水性较好。地下水态受降雨影响明显,主要分布于矿体上部,但有下状基岩隔水体相隔,对矿坑充水无影响。其水质良好,是良好的饮水水源。
②松散沉积物孔隙水层
在矿区生活区及石庄溪与粟家溪交汇地段等冲积、洪积及残坡积物厚度较大,一般在2.00~5.08m,局部地段有采矿废石掺杂。钻孔抽水单位涌水量0.166 —0.834L/s.m,泉水流量一般0.2~1.0L/s,透水性好,含孔隙水。地下水态受降雨影响明显,与下状基岩风化裂隙水或河水有一定水力联系,主要分布于矿体上部,但有隔水体相隔,对矿坑充水无影响。其水质良好,是良好的饮水水源。
③基岩浅部风化裂隙含水层
矿区基岩浅部风化裂隙含水层为板溪群五强溪组石英砂岩浅部风化裂隙含水层和板溪群马底驿组紫红色绢云母板岩浅部风化裂隙含水层。板溪群岩系浅部由于层理、节理断裂发育,形成厚度一般0.2—5.0m的强风化带,局部大于6m,构成基岩表层裂隙含水岩层。据沃溪矿段钻孔简易水文观测资料,板溪群五强溪组石英砂岩浅部风化裂隙含水层在埋深30m时最大冲洗液消耗量为0.02~0.4l/s,在埋深60m时最大冲洗液消耗量为0.001~0.018l/s;据沃溪矿段抽水试验(1959年),板溪群马底驿组紫红色绢云母板岩浅部风化裂隙含水层在降深25m时涌水量0.23l/s.m,在降深50m时涌水量0.002l/s.m。在浅部地下水局部地带存在构造裂隙水,如沃溪溪1#蓄水坝坝尾,2中段平巷(垂深60m)受1#层间断裂影响,个别地段渗水较大。从井巷渗水分析,主要为构造裂隙水,并具有季节性特点,雨季少量渗水,一到枯水期,渗水较小或没有渗水。
调查表明,矿区板溪群五强溪组石英砂岩浅部风化裂隙含水深度40~60m,板溪群马底驿组紫红色绢云母板岩浅部风化裂隙含水深度35~50m,对矿山地表及浅部开采有一定影响。
(2)隔水层
矿区主要地层为板溪群浅变质地层,即板溪群五强溪组石英砂岩地表深度60m以下的浅变质石英砂岩隔水层和板溪群马底驿组紫红色绢云母板岩地表深度50m以下的紫红色绢云母板岩隔水层。在沃溪矿段,矿体赋存于马底驿组地层中,开采深度大于50m,对矿床开采关系的隔水层为板溪群马底驿组紫红色绢云母板岩。总之,矿区主要地层板溪群五强溪组石英砂岩地表深度60m以下和板溪群马底驿组紫红色绢云母板岩地表深度50m以下均属不含水层,为良好的隔水层。
1.2 矿井水文地质特征
矿区内沃溪矿段生产井口标高345m,现生产井巷标高为+180~—560m,井巷均位于板溪群马底驿组紫红色板岩中,沿层间断裂内的矿脉布设采坑。井巷穿过一系列切割矿体的成矿后张扭性断层,板岩中北东、北西、近东西向三组节理发育程度一般,呈闭合状,对浅部井巷矿坑充水有一定影响。矿坑内涌水一般为渗水或潮湿,局部经过断层构造破碎带有滴水或较大滴水。
本次调查沃溪矿段涌水量结果:矿井实际正常涌水量为112.35m3/h,最大涌水量为145.54m3/h。矿坑涌水量较小,水文地质条件简单,为了减少排水量应注意矿床和浅部开采过程的防排水和钻孔封孔。地下水质类型属“HCO3-Ca-Mg型”。pH值6.6~7.7,总硬度1.74~0.312毫克当量/升,矿化度为0.2~13克/升。
1.3 矿区矿坑突水条件
根据矿山水文地质一般特征、矿体及顶底板围岩的含水性、断裂水文地质特征、地表水体、地下老窿水和矿井水文地质特征,显示矿区内沃溪矿段采坑在未突水条件下涌水量主要与降雨量入渗量关系密切,但其涌水量较小,地表水体、老窿水和矿段内采坑水力联系不密切;其水力联系途径,浅部主要为风化裂隙,深部主要为构造裂隙。
结合矿山排水系统均为分级强排水情况,影响矿坑突水的条件为:地表水沃溪与沃溪矿段采空区有一定水力联系,且老窿水主要分布于浅部;目前矿山在该矿段虽以中深部开采为主,仍在浅部进行残采,虽未发生过老窿、断裂含水带突水或淹井事故,但具备浅部突水条件。
1.4 矿坑充水因素和涌水量
(1)矿坑充水因素
据前述有关资料确认,本矿区矿坑涌水量补给主要来源于大气降雨,补给方式为渗水补给。矿坑充水以基岩浅部风化裂隙水为主,断裂构造对矿坑充水有一定影响;浅部透水性相对较强,深部显著减弱,对降雨往深部渗透是不利的。
(2)矿坑涌水量
主要来自近地表浅部老窿开采区的渗流、地层和构造裂隙渗透,由大气降雨补给。涌水量的大小随大气降雨量的大小和时间长短有关,主要为浅部矿坑的渗漏涌水。据2000至2005年统计,年矿坑涌水量130万~150万立方米,平均为168m3/h(统计数据)。其中沃溪坑口七中段以上,降雨期的二三季度涌水量大,干旱季涌水量小,说明大气降水通过地表裂隙和老窿、采空区渗涌所致。下部各中段涌水量基本一致。沃溪坑口矿坑涌水量统计表(表1-1)显示,从上往下涌水量不断减小,35中段以下未见涌水现象。 综上所述,矿区内矿体围岩以裂隙充水为主,无岩溶发育,越往深部水量越小,35中段以下几乎无水,需上面中段水下流用于生产;其中沃溪中上游汇水范围二级水文地质单元(主要为沃溪矿段采区上部及矿部、选冶厂、生活区等)分布区、粟家溪中上游及沃溪下游上段汇水范围三级水文地质单元(主要为沃溪矿段非采区)分布区和石庄溪上游汇水范围二级水文地质单元分布区均为水文地质条件简单类型。
2 矿区工程地质条件
沃溪矿段主要岩组有两种:一是薄—中厚层状板岩夹砂质板岩及浅变质砂岩坚硬—较坚硬岩组,呈薄至中厚层状,为直接顶底板,是区内主要井巷围岩;二是薄—中厚层状蚀变板岩坚硬—较坚硬岩组,紧接矿体上、下盘,厚度从数十厘米至数米,个别厚达20米,矿体为金锑钨石英脉,为伪顶底板。各种矿石物理力学参数见表2-1(详见本次岩石分析报告)。矿体顶板属二级顶板。
该矿段侵蚀基准面标高192.2m,富矿段设计标高+310~-560m,正上方覆盖层厚度530~850m,平均695m,东侧山峰高408m。对该矿段回采影响大的为薄—中厚层状板岩夹砂质板岩及浅变质砂岩坚硬—较坚硬岩组,岩体稳定性分级采用岩体比例分级法(RMR),从岩体质量等级等八个方面确定,如表2-2所示。
开采实践证明,坑道洞室在上覆岩厚133m以下(8-11中段局部及以下)易发生对拱楔形冒落,在164m以下(9-12中段局部及以下)易发生边墙楔形冒落;在上覆岩厚287m以下(14-17中段局部及以下中段)时对拱易发生剪切变形,在上覆岩厚358m以下(17-20中段局部及以下中段)时易发生周墙剪切变形;在上覆岩厚609m以下(24-27中段局部及以下中段)时易发生拱变形。因此,在中、深部的巷道要进行喷锚支护,采空区要进行充填,以保证井巷工程和矿床开采的持续和安全。同时,岩体中的原始应力随深度加大,巷道、采场地压显现日益强烈。现采掘深度已接近临界深度,以顶压为主,侧压引起破坏现象已局部显现。在采矿深度706m(地压19.7MPa ,28中段)曾发生了一次轻微岩爆,应予以重视。
为了解决地压问题,矿山对深部采掘采取如下措施:①主石门附近矿脉开采后,进行削壁充填或削壁条带充填;②中段主穿脉巷道,首先回采穿脉上方的矿块;③主运输巷用喷锚支护;④硐室布置则避开应力集中影响的卸载区或布置在距临近采区边缘水平距不小于30m或垂距不小于30m处;⑤矿块开采采用前叠和混合式的回采顺序。
总之,矿区沃溪矿段为二级顶板,矿体围岩较稳定至较不稳定,矿体顶板较好管理。结合工程岩体类型及工程地质特征,沃溪矿段深部井巷围岩工程地质条件总体属中等类型。
综上所述,矿区内岩土体主要分为4种岩体类型,工程地质条件总体属中等类型。
3 矿区环境地质条件
通过现场全面调查和对已有成果资料的研究,矿区内已有地质灾害类型有:崩塌、滑坡、采空区地面沉陷、泥石流、采空区地面塌陷、巷道变形、岩爆等。
矿区内没有发现采空区塌陷及地裂缝,但由于矿山采选矿业活动较强烈、公路和管线及其他各种基础服务设施建设规模较大,产生崩塌8处、滑坡3处。上述地质灾害除2处滑坡对人居环境影响程度大,危险程度大;一处滑坡对人居环境影响程度中等,危险程度中等;其余的各灾害点对人居环境影响程度小,危险性程度小。区内整体水资源、水环境、土地资源、土石环境影响与破坏程度中等,故矿区内整体地质环境质量评价为一般。
4 矿区地温条件
本次勘探工作,在36中段(标高-610m)到42中段(标高-760m)共7个中段各矿脉的穿、沿脉当头面进行了温度测量。测量结果统计如表3-1:
由表可知,同一标高,温度变化小,仅0.1~0.3℃;随标高降低,温度呈明显递增趋势,每下降25m高差(即一个中段高)约升温0.3~0.5℃,大致相当于1.8℃/100m的地温梯度。在深部39~42中段不通风地段,温湿度均较大,地质编录时明显感觉闷热,停留稍久即有“中暑”症状,但在通风较好地段,感觉尚可。因此,在深部进行作业时,必须采取有效的通风措施,确保作业安全。
5 放射性检测
经核工业二三○研究所分析测试中心检测,得到以下结论:
(1)十六棚公矿段周围环境γ辐射剂量率范围为0.09~0.17μGy/h,平均值为0.13μGy/h。接近湖南怀化地区辐射本底水平。氡气的监测结果表明,矿区周围空气中的氡浓度在3.32~9.83 Bq/m3范围,低于铀矿山周边环境小于30 Bq/m3的限值。
(2)十六棚公矿段深部(-610m以下) 矿硐γ辐射剂量率范围为0.11~0.24μGy/h,平均值0.17;接近湖南怀化地区辐射本底水平。矿硐空气中氡浓度为212.02~500.08 Bq/m3,平均值376.05Bq/m3,均低于《铀矿地质勘查辐射防护和环境保护规定》(GB15848 -2009)中的限值2700 Bq/m3。
(3)地表水监测结果表明,评价区地表水中总α、总β均符合《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)中的限值。地下水、泉水中放射性核素活度均在湘西土家族苗族自治州水体中天然放射性核素浓度范围。
(4)十六棚公矿段深部(-610m以下) 矿硐矿石中放射性核素含量238U范围为1.13~67.9 Bq/kg,平均值为17.6 Bq/kg;232Th范围为9.70~73.4 Bq/kg,平均值为40.6 Bq/kg;226Ra范围为4.70~76.4Bq/kg,平均值为31.5Bq/kg;40K范围为74.6~1040.6Bq/kg,平均值为754.2Bq/kg。238U、226Ra、232Th的比活度低于怀化土壤中的背景值,40K的比活度接近土壤中的背景值。总体而言,其平均值和最大值均在《有色金属矿产品的天然放射性核素限值》规定的放射性豁免值(238U、226Ra、232Th≤1000 Bq/kg;40K≤10000 Bq/kg)以内。
(5)通过剂量估算,正常工作情况下,工作人员所受有效剂量不会超过2mSv/a,公众成员所受有效剂量不会超过0.1mSv/a的管理限值。符合《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》(GB18871-2002)的要求。
6 深部开采技术条件结论
矿区深部水文地质条件简单,工程地质条件中等,整体地质环境质量评价为一般;地温每下降25m高差(即一个中段高)约升温0.3~0.5℃,大致相当于1.8℃/100m的地温梯度;放射性检测符合《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》(GB18871-2002)的要求。基本适合矿山开采。但在开采过程中必须加强井下巷道的管理,采用合适的开采方法,防止冒顶等地质灾害;同时加强地表地质灾害的防治,确保矿山生产与周边环境和谐发展。
参考文献:
[1]一九五四、一九五六年湘西钨矿地质勘探总结报告. 沅陵:湘西金矿,1955
[2]彭南海等. 沃溪金锑钨矿区深部评价报告书.长沙:湖南省有色地质勘查研究院,2011
[3]易新民等. 辰州矿业沃溪金锑钨矿2010环境分期验收报告.长沙.地质环境监测总站,2011
[4]赵志祥等. 辰州矿业沃溪金锑钨矿环境影响评估报告武汉:武汉中南冶勘资源环境工程有限公司,2011
关键词:沃溪金锑钨矿;开采技术条件;调查;评价
沃溪金锑钨矿为开采多年的老矿山,矿区气象、水文、工程地质等资料均较齐全。本次主要调查与研究深部开采技术条件,因而对深部坑道进行了编录、主要岩土体取样化验及地温测量与放射性检测,对地表进行了环境地质调查和水样分析,总结了矿山深部开采技术条件。
1 矿区水文地质条件
1.1 含水层与隔水层
据岩层的富水性特征,矿区内岩层可划分为三个含水层和两个隔水层。
(1)含水层
①红色砾岩含水层
红色砾岩含水层为白垩系上统红色砾岩。白垩系上统红色砾岩分布于板溪群地层之上,成分复杂,分迭极不好,为泥砂质、铁质胶结,呈棱角和次棱角状,钻孔抽水单位涌水量0.016 —0.124L/s.m,泉水流量一般0.1~0.4L/s,透水性较好。地下水态受降雨影响明显,主要分布于矿体上部,但有下状基岩隔水体相隔,对矿坑充水无影响。其水质良好,是良好的饮水水源。
②松散沉积物孔隙水层
在矿区生活区及石庄溪与粟家溪交汇地段等冲积、洪积及残坡积物厚度较大,一般在2.00~5.08m,局部地段有采矿废石掺杂。钻孔抽水单位涌水量0.166 —0.834L/s.m,泉水流量一般0.2~1.0L/s,透水性好,含孔隙水。地下水态受降雨影响明显,与下状基岩风化裂隙水或河水有一定水力联系,主要分布于矿体上部,但有隔水体相隔,对矿坑充水无影响。其水质良好,是良好的饮水水源。
③基岩浅部风化裂隙含水层
矿区基岩浅部风化裂隙含水层为板溪群五强溪组石英砂岩浅部风化裂隙含水层和板溪群马底驿组紫红色绢云母板岩浅部风化裂隙含水层。板溪群岩系浅部由于层理、节理断裂发育,形成厚度一般0.2—5.0m的强风化带,局部大于6m,构成基岩表层裂隙含水岩层。据沃溪矿段钻孔简易水文观测资料,板溪群五强溪组石英砂岩浅部风化裂隙含水层在埋深30m时最大冲洗液消耗量为0.02~0.4l/s,在埋深60m时最大冲洗液消耗量为0.001~0.018l/s;据沃溪矿段抽水试验(1959年),板溪群马底驿组紫红色绢云母板岩浅部风化裂隙含水层在降深25m时涌水量0.23l/s.m,在降深50m时涌水量0.002l/s.m。在浅部地下水局部地带存在构造裂隙水,如沃溪溪1#蓄水坝坝尾,2中段平巷(垂深60m)受1#层间断裂影响,个别地段渗水较大。从井巷渗水分析,主要为构造裂隙水,并具有季节性特点,雨季少量渗水,一到枯水期,渗水较小或没有渗水。
调查表明,矿区板溪群五强溪组石英砂岩浅部风化裂隙含水深度40~60m,板溪群马底驿组紫红色绢云母板岩浅部风化裂隙含水深度35~50m,对矿山地表及浅部开采有一定影响。
(2)隔水层
矿区主要地层为板溪群浅变质地层,即板溪群五强溪组石英砂岩地表深度60m以下的浅变质石英砂岩隔水层和板溪群马底驿组紫红色绢云母板岩地表深度50m以下的紫红色绢云母板岩隔水层。在沃溪矿段,矿体赋存于马底驿组地层中,开采深度大于50m,对矿床开采关系的隔水层为板溪群马底驿组紫红色绢云母板岩。总之,矿区主要地层板溪群五强溪组石英砂岩地表深度60m以下和板溪群马底驿组紫红色绢云母板岩地表深度50m以下均属不含水层,为良好的隔水层。
1.2 矿井水文地质特征
矿区内沃溪矿段生产井口标高345m,现生产井巷标高为+180~—560m,井巷均位于板溪群马底驿组紫红色板岩中,沿层间断裂内的矿脉布设采坑。井巷穿过一系列切割矿体的成矿后张扭性断层,板岩中北东、北西、近东西向三组节理发育程度一般,呈闭合状,对浅部井巷矿坑充水有一定影响。矿坑内涌水一般为渗水或潮湿,局部经过断层构造破碎带有滴水或较大滴水。
本次调查沃溪矿段涌水量结果:矿井实际正常涌水量为112.35m3/h,最大涌水量为145.54m3/h。矿坑涌水量较小,水文地质条件简单,为了减少排水量应注意矿床和浅部开采过程的防排水和钻孔封孔。地下水质类型属“HCO3-Ca-Mg型”。pH值6.6~7.7,总硬度1.74~0.312毫克当量/升,矿化度为0.2~13克/升。
1.3 矿区矿坑突水条件
根据矿山水文地质一般特征、矿体及顶底板围岩的含水性、断裂水文地质特征、地表水体、地下老窿水和矿井水文地质特征,显示矿区内沃溪矿段采坑在未突水条件下涌水量主要与降雨量入渗量关系密切,但其涌水量较小,地表水体、老窿水和矿段内采坑水力联系不密切;其水力联系途径,浅部主要为风化裂隙,深部主要为构造裂隙。
结合矿山排水系统均为分级强排水情况,影响矿坑突水的条件为:地表水沃溪与沃溪矿段采空区有一定水力联系,且老窿水主要分布于浅部;目前矿山在该矿段虽以中深部开采为主,仍在浅部进行残采,虽未发生过老窿、断裂含水带突水或淹井事故,但具备浅部突水条件。
1.4 矿坑充水因素和涌水量
(1)矿坑充水因素
据前述有关资料确认,本矿区矿坑涌水量补给主要来源于大气降雨,补给方式为渗水补给。矿坑充水以基岩浅部风化裂隙水为主,断裂构造对矿坑充水有一定影响;浅部透水性相对较强,深部显著减弱,对降雨往深部渗透是不利的。
(2)矿坑涌水量
主要来自近地表浅部老窿开采区的渗流、地层和构造裂隙渗透,由大气降雨补给。涌水量的大小随大气降雨量的大小和时间长短有关,主要为浅部矿坑的渗漏涌水。据2000至2005年统计,年矿坑涌水量130万~150万立方米,平均为168m3/h(统计数据)。其中沃溪坑口七中段以上,降雨期的二三季度涌水量大,干旱季涌水量小,说明大气降水通过地表裂隙和老窿、采空区渗涌所致。下部各中段涌水量基本一致。沃溪坑口矿坑涌水量统计表(表1-1)显示,从上往下涌水量不断减小,35中段以下未见涌水现象。 综上所述,矿区内矿体围岩以裂隙充水为主,无岩溶发育,越往深部水量越小,35中段以下几乎无水,需上面中段水下流用于生产;其中沃溪中上游汇水范围二级水文地质单元(主要为沃溪矿段采区上部及矿部、选冶厂、生活区等)分布区、粟家溪中上游及沃溪下游上段汇水范围三级水文地质单元(主要为沃溪矿段非采区)分布区和石庄溪上游汇水范围二级水文地质单元分布区均为水文地质条件简单类型。
2 矿区工程地质条件
沃溪矿段主要岩组有两种:一是薄—中厚层状板岩夹砂质板岩及浅变质砂岩坚硬—较坚硬岩组,呈薄至中厚层状,为直接顶底板,是区内主要井巷围岩;二是薄—中厚层状蚀变板岩坚硬—较坚硬岩组,紧接矿体上、下盘,厚度从数十厘米至数米,个别厚达20米,矿体为金锑钨石英脉,为伪顶底板。各种矿石物理力学参数见表2-1(详见本次岩石分析报告)。矿体顶板属二级顶板。
该矿段侵蚀基准面标高192.2m,富矿段设计标高+310~-560m,正上方覆盖层厚度530~850m,平均695m,东侧山峰高408m。对该矿段回采影响大的为薄—中厚层状板岩夹砂质板岩及浅变质砂岩坚硬—较坚硬岩组,岩体稳定性分级采用岩体比例分级法(RMR),从岩体质量等级等八个方面确定,如表2-2所示。
开采实践证明,坑道洞室在上覆岩厚133m以下(8-11中段局部及以下)易发生对拱楔形冒落,在164m以下(9-12中段局部及以下)易发生边墙楔形冒落;在上覆岩厚287m以下(14-17中段局部及以下中段)时对拱易发生剪切变形,在上覆岩厚358m以下(17-20中段局部及以下中段)时易发生周墙剪切变形;在上覆岩厚609m以下(24-27中段局部及以下中段)时易发生拱变形。因此,在中、深部的巷道要进行喷锚支护,采空区要进行充填,以保证井巷工程和矿床开采的持续和安全。同时,岩体中的原始应力随深度加大,巷道、采场地压显现日益强烈。现采掘深度已接近临界深度,以顶压为主,侧压引起破坏现象已局部显现。在采矿深度706m(地压19.7MPa ,28中段)曾发生了一次轻微岩爆,应予以重视。
为了解决地压问题,矿山对深部采掘采取如下措施:①主石门附近矿脉开采后,进行削壁充填或削壁条带充填;②中段主穿脉巷道,首先回采穿脉上方的矿块;③主运输巷用喷锚支护;④硐室布置则避开应力集中影响的卸载区或布置在距临近采区边缘水平距不小于30m或垂距不小于30m处;⑤矿块开采采用前叠和混合式的回采顺序。
总之,矿区沃溪矿段为二级顶板,矿体围岩较稳定至较不稳定,矿体顶板较好管理。结合工程岩体类型及工程地质特征,沃溪矿段深部井巷围岩工程地质条件总体属中等类型。
综上所述,矿区内岩土体主要分为4种岩体类型,工程地质条件总体属中等类型。
3 矿区环境地质条件
通过现场全面调查和对已有成果资料的研究,矿区内已有地质灾害类型有:崩塌、滑坡、采空区地面沉陷、泥石流、采空区地面塌陷、巷道变形、岩爆等。
矿区内没有发现采空区塌陷及地裂缝,但由于矿山采选矿业活动较强烈、公路和管线及其他各种基础服务设施建设规模较大,产生崩塌8处、滑坡3处。上述地质灾害除2处滑坡对人居环境影响程度大,危险程度大;一处滑坡对人居环境影响程度中等,危险程度中等;其余的各灾害点对人居环境影响程度小,危险性程度小。区内整体水资源、水环境、土地资源、土石环境影响与破坏程度中等,故矿区内整体地质环境质量评价为一般。
4 矿区地温条件
本次勘探工作,在36中段(标高-610m)到42中段(标高-760m)共7个中段各矿脉的穿、沿脉当头面进行了温度测量。测量结果统计如表3-1:
由表可知,同一标高,温度变化小,仅0.1~0.3℃;随标高降低,温度呈明显递增趋势,每下降25m高差(即一个中段高)约升温0.3~0.5℃,大致相当于1.8℃/100m的地温梯度。在深部39~42中段不通风地段,温湿度均较大,地质编录时明显感觉闷热,停留稍久即有“中暑”症状,但在通风较好地段,感觉尚可。因此,在深部进行作业时,必须采取有效的通风措施,确保作业安全。
5 放射性检测
经核工业二三○研究所分析测试中心检测,得到以下结论:
(1)十六棚公矿段周围环境γ辐射剂量率范围为0.09~0.17μGy/h,平均值为0.13μGy/h。接近湖南怀化地区辐射本底水平。氡气的监测结果表明,矿区周围空气中的氡浓度在3.32~9.83 Bq/m3范围,低于铀矿山周边环境小于30 Bq/m3的限值。
(2)十六棚公矿段深部(-610m以下) 矿硐γ辐射剂量率范围为0.11~0.24μGy/h,平均值0.17;接近湖南怀化地区辐射本底水平。矿硐空气中氡浓度为212.02~500.08 Bq/m3,平均值376.05Bq/m3,均低于《铀矿地质勘查辐射防护和环境保护规定》(GB15848 -2009)中的限值2700 Bq/m3。
(3)地表水监测结果表明,评价区地表水中总α、总β均符合《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)中的限值。地下水、泉水中放射性核素活度均在湘西土家族苗族自治州水体中天然放射性核素浓度范围。
(4)十六棚公矿段深部(-610m以下) 矿硐矿石中放射性核素含量238U范围为1.13~67.9 Bq/kg,平均值为17.6 Bq/kg;232Th范围为9.70~73.4 Bq/kg,平均值为40.6 Bq/kg;226Ra范围为4.70~76.4Bq/kg,平均值为31.5Bq/kg;40K范围为74.6~1040.6Bq/kg,平均值为754.2Bq/kg。238U、226Ra、232Th的比活度低于怀化土壤中的背景值,40K的比活度接近土壤中的背景值。总体而言,其平均值和最大值均在《有色金属矿产品的天然放射性核素限值》规定的放射性豁免值(238U、226Ra、232Th≤1000 Bq/kg;40K≤10000 Bq/kg)以内。
(5)通过剂量估算,正常工作情况下,工作人员所受有效剂量不会超过2mSv/a,公众成员所受有效剂量不会超过0.1mSv/a的管理限值。符合《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》(GB18871-2002)的要求。
6 深部开采技术条件结论
矿区深部水文地质条件简单,工程地质条件中等,整体地质环境质量评价为一般;地温每下降25m高差(即一个中段高)约升温0.3~0.5℃,大致相当于1.8℃/100m的地温梯度;放射性检测符合《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》(GB18871-2002)的要求。基本适合矿山开采。但在开采过程中必须加强井下巷道的管理,采用合适的开采方法,防止冒顶等地质灾害;同时加强地表地质灾害的防治,确保矿山生产与周边环境和谐发展。
参考文献:
[1]一九五四、一九五六年湘西钨矿地质勘探总结报告. 沅陵:湘西金矿,1955
[2]彭南海等. 沃溪金锑钨矿区深部评价报告书.长沙:湖南省有色地质勘查研究院,2011
[3]易新民等. 辰州矿业沃溪金锑钨矿2010环境分期验收报告.长沙.地质环境监测总站,2011
[4]赵志祥等. 辰州矿业沃溪金锑钨矿环境影响评估报告武汉:武汉中南冶勘资源环境工程有限公司,2011