论文部分内容阅读
摘要:文章介绍了云南省勐海县布朗西定金矿矿区矿床水文、工程、环境地质特征,分析总结了矿床开采技术条件,为矿山开发可行性评价、矿床初步技术经济评价、矿山建设可行性研究和设计提供参考。
关键词:矿区;矿床开采;技术条件
1、自然地理、经济概况
矿区处于横断山脉南端山地地带,地貌特征属低中山地貌,地势东高西低。最高标高1221m,位于布朗西定村,最低点南龙河河岸高程1219m,相对高差402m。矿区地处北回归线南,属热带山地雨林气候,长夏无冬,仅有雨旱季之分。年平均气温18.5℃,最低0℃,最高35.02℃。年平均降雨量为1393.1mm,年最大降雨量1252.7mm,雨季多集中在5-10月,11月至次年5月为旱季。
南龙河支流从矿区北西侧由东而西流过(南侧支流称南达河),在矿区西侧2km处转向南流,汇入澜沧江,属澜沧江水系。
勐海县是以傣族为主的多民族聚居县,人口三十余万,82.2%都为少数民族。工业主要有矿业和制糖业,农业主要为甘蔗种植、茶叶种植及加工。近年来旅游业也发展成为经济支柱之一。由于矿业、茶叶种植加工、旅游业发展很快,地方经济和人民生活都有很大的提高。
距矿区约300m的布朗西定村已有10千伏的高压输电线通过,但电压不稳定,且遇暴风骤雨常常停电,只能满足矿山照明用电,生产用电需自行解决。矿区内有一泉水可满足一般生产生活用水,但大规模堆浸生产用水须从北东4km处引入,或从北侧南龙河抽水(高差约150-200m)。
本文对矿区金矿的开采技术条件作了一定的调查了解,为矿区进一步的资源勘查和开发提供了依据。
2、矿床开采技术条件
2.1水文地质
2.1.1矿区地形地貌、水文、气象特征
矿区位于山区次级分水岭(布朗西定村山脊)北坡,南龙河南岸。南龙河谷标高1200m,可视为当地最低浸蚀基准面。山势走向与岩层走向基本一致,北西-东西向延伸。地形起伏较大,坡度一般20-30°,沟谷不甚发育,属构造侵蚀中低山地貌。矿区地面标高为1250-1550m,相对高差300m。探获金矿资源均在当地最低浸蚀基准面之上,地下水和地表水极易自然排泄。
矿区地处北回归线以南,属热带山地雨林气候,年平均气温18.5℃,最高35.2℃。年降雨量1393.1mm,最大1252.7mm,主要集中在5-10月,日最大降雨量87.7mm。大气降水量为地下水的主要补给来源。
2.1.2含水层特征
位于区域水文地质单元的径流补给的径流区,主要含水层有:
1、第四系(Qh)孔隙水含水层:主要由残坡积的土、碎石组成,分布少,零星。雨季含孔隙水,旱季为疏干状态,对矿床充水影响不大。
2、南坑河组(Ptn)、惠民组(Pth)裂隙水含水层:为石英岩、石英片岩、绢云石英片岩组成,厚度巨大,为含金矿层岩石和矿体底板岩石,浅部裂隙发育,深部裂隙紧闭,透水性差、富水性差,对矿床充水影响不大的裂隙水含水层。
3、断裂构造带(Sb)裂隙水含水层:主要指沿北西南东向断裂F1分布的断裂碎带,带宽50-100m,其产状与断裂近于一致。主要由泥状、细砂状炭质石英岩质构造角砾岩,碎裂状石英岩、千糜状绢云石英片岩组成。结构松散,风化强烈,遇水便泥化。透水性及富水性相对较强,是矿床充水主要水源层。矿区平硐(PD1)、平硐(PD2)区遇到构造破带均有较严重涌水和垮塌。旱季涌水量为q≤0.1l/s·m,雨季为1.0≤2.0l/s·m。沿断裂带地形切割较深处都有泉水流出。
综上述,矿区金矿资源位于当地浸蚀基准面以上,地形有利于自然排水,但矿层顶板有富水透水的断裂破碎带含水层,对矿床充水有一定危害,属水文地质条件为中等偏复杂类型。
2.2工程地质
2.2.1矿区工程岩组特征
据矿区出露的岩层岩性组合及力学特征,可将共内岩层或岩石划分为三个工程岩组。
1、第四系(Qh)松散弱岩组:分布山坡低洼处,为残坡积砂土,分布零星、薄,对矿床开采影响不大。
2、惠民组下段(Pth1)上段(Pth21-2)层状软弱-较坚硬岩组;区内分布广泛,主要由石英岩、石英片岩、绢云石英片岩、绿泥绢云片岩呈不等厚互层状产出(其中部分石英岩、石英片岩含炭质)。厚度巨大。石英岩、石英片岩比较坚硬。含炭质石英岩、石英片岩和绿泥绢云片岩比较松散软弱。岩层软硬相间,节理裂隙发育,不甚稳固。该岩组为矿层底板,也是组成露采边坡的主要工程岩组,对矿床开采有直接影响。
3、断裂破碎带松散软弱岩层:沿北西南东向断裂(F1)上盘分布,延伸远,宽50-100m,厚19.23-48.53m。主要由含炭质石英岩质破碎岩块、角砾、碎粒,千枚状绢云石英片岩(千糜岩)、含炭质硅化碎裂石英岩组成。岩块呈棱角状,大小不一,软弱不同,结构松散,加之千枚状绢云石英片岩和含炭质石英碎裂岩遇水普遍泥化。作为含矿层顶板,其岩石工程质量劣-极劣,有很大影响。无论是坑道开采或是露采边坡也是相当不稳固,对矿床开采有直接危害影响,工程地质条件属中等复杂型。
2.2.2露采边坡稳定评价
2005年四川省冶金地质勘查院对矿区东南矿权外2km处的班丙Ⅱ号矿体老采场边坡和自然斜坡作了深入调查:采场边坡高22m,最大边坡角43°44′,坡高5-2m,坡角25-70°;自然斜坡坡高30-100m,坡角38°17′-28°47′,均处于稳定状态。各种边坡高度、坡角、边坡岩性、坡面与岩层面倾向关系等如表1。
据表1所列坡高与坡角的关系图可以知道:在组成岩性及构造条件基本相同的情况下,边坡高度与坡角大小只有反相关关系,即坡高高度小,边坡角度大;反之,坡高越高,则边坡角度越小。
矿区主矿体(Ⅲ)其产出状矿和围岩性质与上述班丙金矿(Ⅱ)一致。完全可以类比。矿区Ⅲ号矿体基本上是沿北西西南东东向山脊出露,出露标高1400-1500m,矿层陡倾,易剥离,很适宜露天开采。矿区金资源量估算标高为1325-1420m,今后开采深度30-135m。两侧开采边坡不会太高,最高为135m左右。而且随着开采深度加深,开采边坡会逐渐降低,东侧矿权外班丙金矿开采边坡稳定参数为:当边坡≤20m,边坡角43°;
边坡高21-40m,坡角38°;边坡高41-20m,边坡角34°;边坡高21-80m,边坡角32°;边坡高81-100m,边坡角30°;边坡高101-135m,边坡角29°。这些参数可作为矿区开采时参数。
2.3环境地质
矿区处于滇西三江地震亚区地震动带南部,附近地区偶有较强地震发生,地震基本烈度属八度区,基本地层加速度值0.30g。矿区区域上属较不稳定区。
矿区内山体稳定,目前未发现滑坡、崩塌、泥石流等明显地质灾害现象。2000年前后Ⅲ号矿开采时的废渣堆,局部有滑塌迹象,但渣堆量少,对环境影响不大。
矿床开采将破坏部分山林植被,破坏原有地形稳定。严重者会造成崩塌、滑坡等地质灾害。矿山开发时,要严格控制剥采平衡。采掘中的剥离物及废石要堆放在平坦地带,设置弃渣坝、排水沟,并及时做好复垦,保持矿山生态环境。
矿石及围岩中砷(As)含量0.12-0.24%,分解后将污染土壤、地下水,对环境有一定危害。硫(S)0.04-0.12%,含量虽偏低,但极易分解,经日晒雨淋分解为二气化硫,将污染空气、水、土壤,对环境也有影响。堆放废石前应做好防渗垫层,防止有害物质污染土壤和地下水。
氰化提金是氧化提金组成工艺,但氰化物是剧毒物,采用氰化法提金,应采取严格的封闭循环控制,严禁泄漏,对尾矿渣严格进行中和消毒后,堆放于安全地带,并覆土绿化,以免造成环境污染。
综上述,矿区金矿资源位当地浸蚀基准之上,地形有利于自然排水。但矿床赋存于松散软弱的断裂破碎带中,矿床充水和围岩稳固对矿床开采都有一定影响。矿床开采会造成局部山村破坏,地形破坏。矿石及围岩有害物质中砷、硫含量标高,氰化提金可能会造成环境污染,矿床开采技术条件属中等偏复杂类型。
关键词:矿区;矿床开采;技术条件
1、自然地理、经济概况
矿区处于横断山脉南端山地地带,地貌特征属低中山地貌,地势东高西低。最高标高1221m,位于布朗西定村,最低点南龙河河岸高程1219m,相对高差402m。矿区地处北回归线南,属热带山地雨林气候,长夏无冬,仅有雨旱季之分。年平均气温18.5℃,最低0℃,最高35.02℃。年平均降雨量为1393.1mm,年最大降雨量1252.7mm,雨季多集中在5-10月,11月至次年5月为旱季。
南龙河支流从矿区北西侧由东而西流过(南侧支流称南达河),在矿区西侧2km处转向南流,汇入澜沧江,属澜沧江水系。
勐海县是以傣族为主的多民族聚居县,人口三十余万,82.2%都为少数民族。工业主要有矿业和制糖业,农业主要为甘蔗种植、茶叶种植及加工。近年来旅游业也发展成为经济支柱之一。由于矿业、茶叶种植加工、旅游业发展很快,地方经济和人民生活都有很大的提高。
距矿区约300m的布朗西定村已有10千伏的高压输电线通过,但电压不稳定,且遇暴风骤雨常常停电,只能满足矿山照明用电,生产用电需自行解决。矿区内有一泉水可满足一般生产生活用水,但大规模堆浸生产用水须从北东4km处引入,或从北侧南龙河抽水(高差约150-200m)。
本文对矿区金矿的开采技术条件作了一定的调查了解,为矿区进一步的资源勘查和开发提供了依据。
2、矿床开采技术条件
2.1水文地质
2.1.1矿区地形地貌、水文、气象特征
矿区位于山区次级分水岭(布朗西定村山脊)北坡,南龙河南岸。南龙河谷标高1200m,可视为当地最低浸蚀基准面。山势走向与岩层走向基本一致,北西-东西向延伸。地形起伏较大,坡度一般20-30°,沟谷不甚发育,属构造侵蚀中低山地貌。矿区地面标高为1250-1550m,相对高差300m。探获金矿资源均在当地最低浸蚀基准面之上,地下水和地表水极易自然排泄。
矿区地处北回归线以南,属热带山地雨林气候,年平均气温18.5℃,最高35.2℃。年降雨量1393.1mm,最大1252.7mm,主要集中在5-10月,日最大降雨量87.7mm。大气降水量为地下水的主要补给来源。
2.1.2含水层特征
位于区域水文地质单元的径流补给的径流区,主要含水层有:
1、第四系(Qh)孔隙水含水层:主要由残坡积的土、碎石组成,分布少,零星。雨季含孔隙水,旱季为疏干状态,对矿床充水影响不大。
2、南坑河组(Ptn)、惠民组(Pth)裂隙水含水层:为石英岩、石英片岩、绢云石英片岩组成,厚度巨大,为含金矿层岩石和矿体底板岩石,浅部裂隙发育,深部裂隙紧闭,透水性差、富水性差,对矿床充水影响不大的裂隙水含水层。
3、断裂构造带(Sb)裂隙水含水层:主要指沿北西南东向断裂F1分布的断裂碎带,带宽50-100m,其产状与断裂近于一致。主要由泥状、细砂状炭质石英岩质构造角砾岩,碎裂状石英岩、千糜状绢云石英片岩组成。结构松散,风化强烈,遇水便泥化。透水性及富水性相对较强,是矿床充水主要水源层。矿区平硐(PD1)、平硐(PD2)区遇到构造破带均有较严重涌水和垮塌。旱季涌水量为q≤0.1l/s·m,雨季为1.0≤2.0l/s·m。沿断裂带地形切割较深处都有泉水流出。
综上述,矿区金矿资源位于当地浸蚀基准面以上,地形有利于自然排水,但矿层顶板有富水透水的断裂破碎带含水层,对矿床充水有一定危害,属水文地质条件为中等偏复杂类型。
2.2工程地质
2.2.1矿区工程岩组特征
据矿区出露的岩层岩性组合及力学特征,可将共内岩层或岩石划分为三个工程岩组。
1、第四系(Qh)松散弱岩组:分布山坡低洼处,为残坡积砂土,分布零星、薄,对矿床开采影响不大。
2、惠民组下段(Pth1)上段(Pth21-2)层状软弱-较坚硬岩组;区内分布广泛,主要由石英岩、石英片岩、绢云石英片岩、绿泥绢云片岩呈不等厚互层状产出(其中部分石英岩、石英片岩含炭质)。厚度巨大。石英岩、石英片岩比较坚硬。含炭质石英岩、石英片岩和绿泥绢云片岩比较松散软弱。岩层软硬相间,节理裂隙发育,不甚稳固。该岩组为矿层底板,也是组成露采边坡的主要工程岩组,对矿床开采有直接影响。
3、断裂破碎带松散软弱岩层:沿北西南东向断裂(F1)上盘分布,延伸远,宽50-100m,厚19.23-48.53m。主要由含炭质石英岩质破碎岩块、角砾、碎粒,千枚状绢云石英片岩(千糜岩)、含炭质硅化碎裂石英岩组成。岩块呈棱角状,大小不一,软弱不同,结构松散,加之千枚状绢云石英片岩和含炭质石英碎裂岩遇水普遍泥化。作为含矿层顶板,其岩石工程质量劣-极劣,有很大影响。无论是坑道开采或是露采边坡也是相当不稳固,对矿床开采有直接危害影响,工程地质条件属中等复杂型。
2.2.2露采边坡稳定评价
2005年四川省冶金地质勘查院对矿区东南矿权外2km处的班丙Ⅱ号矿体老采场边坡和自然斜坡作了深入调查:采场边坡高22m,最大边坡角43°44′,坡高5-2m,坡角25-70°;自然斜坡坡高30-100m,坡角38°17′-28°47′,均处于稳定状态。各种边坡高度、坡角、边坡岩性、坡面与岩层面倾向关系等如表1。
据表1所列坡高与坡角的关系图可以知道:在组成岩性及构造条件基本相同的情况下,边坡高度与坡角大小只有反相关关系,即坡高高度小,边坡角度大;反之,坡高越高,则边坡角度越小。
矿区主矿体(Ⅲ)其产出状矿和围岩性质与上述班丙金矿(Ⅱ)一致。完全可以类比。矿区Ⅲ号矿体基本上是沿北西西南东东向山脊出露,出露标高1400-1500m,矿层陡倾,易剥离,很适宜露天开采。矿区金资源量估算标高为1325-1420m,今后开采深度30-135m。两侧开采边坡不会太高,最高为135m左右。而且随着开采深度加深,开采边坡会逐渐降低,东侧矿权外班丙金矿开采边坡稳定参数为:当边坡≤20m,边坡角43°;
边坡高21-40m,坡角38°;边坡高41-20m,边坡角34°;边坡高21-80m,边坡角32°;边坡高81-100m,边坡角30°;边坡高101-135m,边坡角29°。这些参数可作为矿区开采时参数。
2.3环境地质
矿区处于滇西三江地震亚区地震动带南部,附近地区偶有较强地震发生,地震基本烈度属八度区,基本地层加速度值0.30g。矿区区域上属较不稳定区。
矿区内山体稳定,目前未发现滑坡、崩塌、泥石流等明显地质灾害现象。2000年前后Ⅲ号矿开采时的废渣堆,局部有滑塌迹象,但渣堆量少,对环境影响不大。
矿床开采将破坏部分山林植被,破坏原有地形稳定。严重者会造成崩塌、滑坡等地质灾害。矿山开发时,要严格控制剥采平衡。采掘中的剥离物及废石要堆放在平坦地带,设置弃渣坝、排水沟,并及时做好复垦,保持矿山生态环境。
矿石及围岩中砷(As)含量0.12-0.24%,分解后将污染土壤、地下水,对环境有一定危害。硫(S)0.04-0.12%,含量虽偏低,但极易分解,经日晒雨淋分解为二气化硫,将污染空气、水、土壤,对环境也有影响。堆放废石前应做好防渗垫层,防止有害物质污染土壤和地下水。
氰化提金是氧化提金组成工艺,但氰化物是剧毒物,采用氰化法提金,应采取严格的封闭循环控制,严禁泄漏,对尾矿渣严格进行中和消毒后,堆放于安全地带,并覆土绿化,以免造成环境污染。
综上述,矿区金矿资源位当地浸蚀基准之上,地形有利于自然排水。但矿床赋存于松散软弱的断裂破碎带中,矿床充水和围岩稳固对矿床开采都有一定影响。矿床开采会造成局部山村破坏,地形破坏。矿石及围岩有害物质中砷、硫含量标高,氰化提金可能会造成环境污染,矿床开采技术条件属中等偏复杂类型。