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摘要:山西省交城—-文水一带铅矿体赋存于界河口群地层中,矿体一般呈透镜状或似层状产出,大部分隐藏伏于地下,为地下开采。矿区内与铅矿共伴生有益元素为铜、锌、银,在开采加工中应综合开采、综合利用。矿床开采可能引起的地质灾害有滑坡、泥石流等,有可能造成大气污染,应及时预防和治理。
关键词:铅矿 开发 利用 环境保护
中图分类号:X322 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)06(c)-0115-01
1 矿区概述
矿区位于交城县西270°方向,直距约17km,隶属交城县西社镇管辖。该区东有祁县-方山公路通过,交通较为方便。
矿区位于吕梁山中段,区内地势较高,地形陡峻,河流向下切割较深。区内气候属大陆性气候,年平均气温为13℃左右,年平均降雨量为400～420mm,无霜期为160天。矿区内有西榆皮河流过,水量为0.4m3/s,在雨季时有洪水流过,流量约7.26m3/s,洪水过后,水量很快减小,洪水向北流入文峪河。
区内原有山西省红旗铅矿开采,为多年老国有企业,于1972年正式投产,多年开采后于1992年闭坑转产,一直至2003年均未开采,从2003年开始在原矿井内开采剩余可利用的铅矿石。
2 铅矿资源需求分析
铅矿资源主要分布在澳大利亚、中国和美国,其中澳大利亚是铅矿资源最丰富的国家,中国铅矿资源主要集中在内蒙古、云南和广东等地,从铅矿产量来看,增长的绝大部分主要来自中国,从铅需求的地区分布来看,中国占全球铅总需求的42%,从铅下游需求来看,电池占总需求的80%。
山西省铅矿资源较少,该矿是属老矿新用,但市场前景十分看好。
该区铅矿产出层位稳定,质量较佳,开采技术条件简单,适合小规模地下开采。同时铅矿山的建设、开采、运输及后期加工,将为当地富余劳动力就业提供岗位,促进当地经济发展。
3 矿床地质
矿区位于吕梁山中段东部,区域地层为太古界界河口群、滹沱系一套古老而又变质较深的岩系、古生界寒武系、奥陶系、石炭二叠系及新生界地层。区域内火成岩活动频繁,种类较多,有变质伟晶花岗岩、酸性伟晶岩脉、花岗岩、碱性火成岩。
矿区岩层为一近于东西走向、倾向北北西和北北东的倾斜地层,属太古界界河口群地层。片麻岩层主要由黑云母花岗岩、片麻岩构成。矿体赋存于界河口群地层中,成矿作用与似层状产出的混合伟晶岩与地层中碳酸盐岩接触双交代及其相位随的热液作用有关。矿体的直接围岩为矽卡岩,组成矿物以透辉石、石英为主,其次为石榴子石,并含有长石、角闪石、方解石、黑云母、石墨、绿帘石、绿泥石等。矿区内与铅矿共伴生有益元素为铜、锌、银,在矿床开采加工中综合开采、综合利用。
4 开采技术条件
本区含水层简单,均为裂隙含水类型,根据地质及水文地质现象,含水岩层分为两类:一类为黑云母花岗片麻岩弱含水层;另一类为矽卡岩、变质伟晶花岗岩、角闪斜长岩组合微弱含水层。
本矿区各种岩层虽均很坚硬,地表附近必须支护外,坑道内部也应做一定的支护。在开采的过程中,一定要注意安全,以防坍塌,防止旧巷道内的积水涌入新井巷道内,造成事故。
随着矿山不断开采,矿区内将会有采空引起地面变形,这些变形主要包括地面沉降、地面开裂、采空区塌陷等。地面沉降主要是由于疏排地下水引起的,随着矿山资源的开采,地下水的大量疏排,将引起地面的沉降,其结果将造成地面建筑物的破坏、公路交通的中断,造成大量的经济损失。
随着剩余铅矿的持续开采,采动区面积将进一步扩大,地表可能会出现地面塌陷、地裂缝等灾害及伴随出现地下水位超常下降,因此在今后的生产过程中一定要严格按照采矿规程进行,以防止或减少各类灾害发生。并做好矿区的地质灾害防治和矿山地质环境治理恢复工作。
5 矿床开采方式及采矿方法的选择
从区内的资源储量来看,适合小规模开采,产品方案为销售铅矿石原矿给本矿选矿厂加工。根据该矿体的赋存状态及地形条件,矿体厚度较薄,不宜露天开发,为地下开采。矿体平均厚度为1～6m,倾角30°～70°属缓倾斜-倾斜矿体,根据矿体形态、规模、赋存地质条件以及产状等数据,并考虑工人的熟练程度,采用“留矿全面采矿法”供矿山试验运用,并逐步完善。该方法采矿工艺简单、易于掌握、采准巷道布置灵活、适应性强。
6 环境保护
(1)矿山地质环境灾害及防治措施。本矿床开采可能引起的地质灾害有山体崩塌、滑坡、泥石流等,应当摸清情况,及时预防和治理。具体措施是结合防治水工作,尤其在雨季派专人对全矿区进行检查和监控,要做好记录,发现异常及时处理,防止由于上述灾害导致矿山不能正常生产。
对边坡进行日常勘察和监控,对于矿区内的地面工程一定要按照设计进行施工,在生产过程中不断对顶板岩石进行检查,保证工作面安全。在废石场上部掘截洪沟,下部筑拦石坝,防止发生泥石流。
由于矿区地处山区,既无村舍,又无耕地、林木,地质灾害不会对乡村构成危胁。地下开采强度一般,再加上距地表较浅,对区域地质条件影响不大。
在矿山闭坑时,应将各个井口炸封填实。对可能构成地质灾害的地点进行爆破或充填处理,同时将地质灾害记录资料移交地质环境管理部门,在通过有关部门验收合格后正式闭坑。
(2)本项目主要污染源及污染物。有可能造成大气污染的污染源有:矿石堆场及废石堆场的扬尘;其他废气、粉尘主要来自于采场及废石场,主要污染物为CO2、NOX、粉尘等。废水主要来自于湿式凿岩、降尘喷洒水和生活污水,废水中主要是悬浮物高,无其他有害物质。本矿所排固体废弃物主要是废石、茶炉房的灰渣及生活垃圾。矿区的噪声源主要为电锯、爆破等设备噪声和交通噪声。
(3)环保治理方案。
a为防止矿石堆场及废石堆场的扬尘,堆场周围设置防风林带,并设置洒水管网,增加表面湿度。
b地下开采的废气溶入大气,工作面有害气体CO2、NOX、粉尘等均符合排放标准。
c生活污水处理:在工业场地选用地埋式综合污水处理设备,经处理后可达到综合排放标准,用于绿化农灌。
d废石采用汽车运输方式,从各平硐运至废石场堆放,最终覆盖土0.7m进行绿化,生活垃圾运到废石场与废石一起处理。
e噪声治理:将噪声源集中布置,与生活、办公区隔开,在噪声源集中区周围种植树木;选用低噪声设备,对产生噪声的设备采取隔音、消声、防震及减振措施;采矿人员配备个人劳动防护用品。
f绿化:厂前区、生活区种花卉、灌木、乔木、绿草地、松柏树;工业区种榆树、柳树、松树等。
参考文献
[1] 吕梁山地质队.山西省交城县西榆皮铅矿区最终地质报告,1959.
[2] 山西省第三地质工程勘察院.山西省交城县山西省弘莹硅厂铅矿资源/储量核实报告,2007.
关键词:铅矿 开发 利用 环境保护
中图分类号:X322 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)06(c)-0115-01
1 矿区概述
矿区位于交城县西270°方向,直距约17km,隶属交城县西社镇管辖。该区东有祁县-方山公路通过,交通较为方便。
矿区位于吕梁山中段,区内地势较高,地形陡峻,河流向下切割较深。区内气候属大陆性气候,年平均气温为13℃左右,年平均降雨量为400～420mm,无霜期为160天。矿区内有西榆皮河流过,水量为0.4m3/s,在雨季时有洪水流过,流量约7.26m3/s,洪水过后,水量很快减小,洪水向北流入文峪河。
区内原有山西省红旗铅矿开采,为多年老国有企业,于1972年正式投产,多年开采后于1992年闭坑转产,一直至2003年均未开采,从2003年开始在原矿井内开采剩余可利用的铅矿石。
2 铅矿资源需求分析
铅矿资源主要分布在澳大利亚、中国和美国,其中澳大利亚是铅矿资源最丰富的国家,中国铅矿资源主要集中在内蒙古、云南和广东等地,从铅矿产量来看,增长的绝大部分主要来自中国,从铅需求的地区分布来看,中国占全球铅总需求的42%,从铅下游需求来看,电池占总需求的80%。
山西省铅矿资源较少,该矿是属老矿新用,但市场前景十分看好。
该区铅矿产出层位稳定,质量较佳,开采技术条件简单,适合小规模地下开采。同时铅矿山的建设、开采、运输及后期加工,将为当地富余劳动力就业提供岗位,促进当地经济发展。
3 矿床地质
矿区位于吕梁山中段东部,区域地层为太古界界河口群、滹沱系一套古老而又变质较深的岩系、古生界寒武系、奥陶系、石炭二叠系及新生界地层。区域内火成岩活动频繁,种类较多,有变质伟晶花岗岩、酸性伟晶岩脉、花岗岩、碱性火成岩。
矿区岩层为一近于东西走向、倾向北北西和北北东的倾斜地层,属太古界界河口群地层。片麻岩层主要由黑云母花岗岩、片麻岩构成。矿体赋存于界河口群地层中,成矿作用与似层状产出的混合伟晶岩与地层中碳酸盐岩接触双交代及其相位随的热液作用有关。矿体的直接围岩为矽卡岩,组成矿物以透辉石、石英为主,其次为石榴子石,并含有长石、角闪石、方解石、黑云母、石墨、绿帘石、绿泥石等。矿区内与铅矿共伴生有益元素为铜、锌、银,在矿床开采加工中综合开采、综合利用。
4 开采技术条件
本区含水层简单,均为裂隙含水类型,根据地质及水文地质现象,含水岩层分为两类:一类为黑云母花岗片麻岩弱含水层;另一类为矽卡岩、变质伟晶花岗岩、角闪斜长岩组合微弱含水层。
本矿区各种岩层虽均很坚硬,地表附近必须支护外,坑道内部也应做一定的支护。在开采的过程中,一定要注意安全,以防坍塌,防止旧巷道内的积水涌入新井巷道内,造成事故。
随着矿山不断开采,矿区内将会有采空引起地面变形,这些变形主要包括地面沉降、地面开裂、采空区塌陷等。地面沉降主要是由于疏排地下水引起的,随着矿山资源的开采,地下水的大量疏排,将引起地面的沉降,其结果将造成地面建筑物的破坏、公路交通的中断,造成大量的经济损失。
随着剩余铅矿的持续开采,采动区面积将进一步扩大,地表可能会出现地面塌陷、地裂缝等灾害及伴随出现地下水位超常下降,因此在今后的生产过程中一定要严格按照采矿规程进行,以防止或减少各类灾害发生。并做好矿区的地质灾害防治和矿山地质环境治理恢复工作。
5 矿床开采方式及采矿方法的选择
从区内的资源储量来看,适合小规模开采,产品方案为销售铅矿石原矿给本矿选矿厂加工。根据该矿体的赋存状态及地形条件,矿体厚度较薄,不宜露天开发,为地下开采。矿体平均厚度为1～6m,倾角30°～70°属缓倾斜-倾斜矿体,根据矿体形态、规模、赋存地质条件以及产状等数据,并考虑工人的熟练程度,采用“留矿全面采矿法”供矿山试验运用,并逐步完善。该方法采矿工艺简单、易于掌握、采准巷道布置灵活、适应性强。
6 环境保护
(1)矿山地质环境灾害及防治措施。本矿床开采可能引起的地质灾害有山体崩塌、滑坡、泥石流等,应当摸清情况,及时预防和治理。具体措施是结合防治水工作,尤其在雨季派专人对全矿区进行检查和监控,要做好记录,发现异常及时处理,防止由于上述灾害导致矿山不能正常生产。
对边坡进行日常勘察和监控,对于矿区内的地面工程一定要按照设计进行施工,在生产过程中不断对顶板岩石进行检查,保证工作面安全。在废石场上部掘截洪沟,下部筑拦石坝,防止发生泥石流。
由于矿区地处山区,既无村舍,又无耕地、林木,地质灾害不会对乡村构成危胁。地下开采强度一般,再加上距地表较浅,对区域地质条件影响不大。
在矿山闭坑时,应将各个井口炸封填实。对可能构成地质灾害的地点进行爆破或充填处理,同时将地质灾害记录资料移交地质环境管理部门,在通过有关部门验收合格后正式闭坑。
(2)本项目主要污染源及污染物。有可能造成大气污染的污染源有:矿石堆场及废石堆场的扬尘;其他废气、粉尘主要来自于采场及废石场,主要污染物为CO2、NOX、粉尘等。废水主要来自于湿式凿岩、降尘喷洒水和生活污水,废水中主要是悬浮物高,无其他有害物质。本矿所排固体废弃物主要是废石、茶炉房的灰渣及生活垃圾。矿区的噪声源主要为电锯、爆破等设备噪声和交通噪声。
(3)环保治理方案。
a为防止矿石堆场及废石堆场的扬尘,堆场周围设置防风林带,并设置洒水管网,增加表面湿度。
b地下开采的废气溶入大气,工作面有害气体CO2、NOX、粉尘等均符合排放标准。
c生活污水处理:在工业场地选用地埋式综合污水处理设备,经处理后可达到综合排放标准,用于绿化农灌。
d废石采用汽车运输方式,从各平硐运至废石场堆放,最终覆盖土0.7m进行绿化,生活垃圾运到废石场与废石一起处理。
e噪声治理:将噪声源集中布置,与生活、办公区隔开,在噪声源集中区周围种植树木;选用低噪声设备,对产生噪声的设备采取隔音、消声、防震及减振措施;采矿人员配备个人劳动防护用品。
f绿化:厂前区、生活区种花卉、灌木、乔木、绿草地、松柏树;工业区种榆树、柳树、松树等。
参考文献
[1] 吕梁山地质队.山西省交城县西榆皮铅矿区最终地质报告,1959.
[2] 山西省第三地质工程勘察院.山西省交城县山西省弘莹硅厂铅矿资源/储量核实报告,2007.