老邱峪地區(qū)熔劑用石灰?guī)r礦層特征及開采技術(shù)條件分析

郭祥利

（平邑縣國土資源局，山東 平邑 273300）

山東省平邑縣老邱峪地區(qū)熔劑用石灰?guī)r礦礦區(qū)位于平邑縣城西。礦區(qū)大地構(gòu)造位于華北板塊(Ⅰ)、魯西隆起區(qū)(Ⅱ)、魯中隆起(Ⅲ)、尼山—平邑斷隆(Ⅳ)、尼山凸起(Ⅴ)北部。區(qū)內(nèi)地層出露較好，構(gòu)造簡單，巖漿巖不發(fā)育。詳見圖1區(qū)域地質(zhì)簡圖。

1 礦區(qū)地質(zhì)概況

礦區(qū)及周邊出露地層主要為寒武系饅頭組、張夏組、崮山組和第四系山前組。礦層賦存于古生代寒武紀(jì)九龍群張夏組地層中。張夏組在礦區(qū)內(nèi)廣泛出露，僅發(fā)育下灰?guī)r段及上灰?guī)r段。

（1）下灰?guī)r段

分布在礦區(qū)南側(cè)，走向NW，傾向NE，傾角8～12°，巖性為厚層～巨厚層鮞粒灰?guī)r、含泥質(zhì)條帶鮞粒灰?guī)r、云斑灰?guī)r、藻丘灰?guī)r等，厚54m左右。

（2）上灰?guī)r段

區(qū)內(nèi)大面積出露。走向NW，傾向23°左右，傾角8°～13°，巖性為結(jié)晶灰?guī)r、鮞粒灰?guī)r以及豹皮狀灰?guī)r，厚度118～122m左右。該段是熔劑石灰?guī)r礦床的主要賦礦層位，與下伏下灰?guī)r段為整合接觸關(guān)系。按照巖性特征主要分為6個巖性層。

圖1 區(qū)域地質(zhì)簡圖

①第一巖性層

巖性為結(jié)晶灰?guī)r，灰白色，粉晶球粒結(jié)構(gòu)，中厚層構(gòu)造。巖石礦物成份主要為方解石、白云石、粘土及少量的褐鐵礦等。該層厚度7～10m。

②第二巖性層

巖性為豹皮狀灰?guī)r，灰～灰紅色，粉晶結(jié)構(gòu)，豹皮狀構(gòu)造，以中厚層狀構(gòu)造為主，可見大量生物碎屑。礦物成份主要為方解石、白云石和少量的粘土、金屬礦物等，粒徑多在0.007～0.035mm之間。在其表面積邊緣分布有褐鐵礦。豹斑為白云石沿裂隙分布，系巖石發(fā)生白云石化作用的結(jié)果，集合體呈不規(guī)則的斑狀分布于巖石之中。該層厚度55～65m。

③第三巖性層

巖性為鮞粒灰?guī)r，灰～灰黑色，粉晶鮞粒結(jié)構(gòu)，中厚層構(gòu)造，鮞粒同心環(huán)構(gòu)造明顯，局部變形為扁圓狀。礦物成份主要為方解石、粘土及少量的褐鐵礦等。該層厚度9～12m。

④第四巖性層

巖性主要為豹皮狀灰?guī)r，局部夾有亮晶鮞粒灰?guī)r透鏡體。灰～灰紅色，粉晶結(jié)構(gòu)，豹皮狀構(gòu)造，可見少量生物碎屑。礦物成份主要為方解石、白云石和少量的粘土、金屬礦物等，粒徑多在0.007～0.035mm之間。在其表面積邊緣分布有褐鐵礦。白云石沿裂隙分布，系巖石發(fā)生白云石化作用的結(jié)果，集合體呈不規(guī)則的斑狀分布于巖石之中，形成豹斑。該層厚度40～50m。

⑤第五巖性層

巖性為鮞粒灰?guī)r，灰～灰黑色，粉晶鮞粒結(jié)構(gòu)，鮞粒略帶褐色，具同心環(huán)帶構(gòu)造。礦物成份主要為方解石、粘土及少量的褐鐵礦等。該層厚度3～5m。

⑥第六巖性層

巖性主要為豹皮狀灰?guī)r。灰～灰紅色，粉晶結(jié)構(gòu)，中厚層構(gòu)造，豹皮狀構(gòu)造。礦物成份主要為方解石、白云石和少量的粘土、金屬礦物等，粒徑多在0.007～0.035mm之間。在其表面積邊緣分布有褐鐵礦。白云石沿裂隙分布，系巖石發(fā)生白云石化作用的結(jié)果，集合體呈不規(guī)則的斑狀分布于巖石之中，形成豹斑。該層厚度35～45m。

2 礦層特征

區(qū)內(nèi)熔劑用石灰?guī)r礦床呈層狀產(chǎn)出，走向NW，傾向23°左右，傾角8～14°，賦存于古生代寒武紀(jì)九龍群張夏組地層中。礦層沿傾向最大延伸230m，沿走向長340m，礦層連續(xù)性較好。共分3個礦層，自下而上編號為Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ。各礦層界線清楚，根據(jù)地表及深部工程對各礦層界線控制看，各礦層對應(yīng)良好，沿走向及傾向厚度變化比較小，詳見圖2。

圖2 礦層對比圖

2.1 Ⅰ礦層

Ⅰ礦層賦存于張夏組下灰?guī)r段地層與上灰?guī)r段第一、第二巖性層中，礦石自然類型主要有豹皮狀灰?guī)r，其次為鮞粒灰?guī)r和結(jié)晶灰?guī)r。CaO含量平均52.50%，MgO含量平均1.19%，SiO2含量平均1.61%，組分含量較穩(wěn)定。

礦層賦存標(biāo)高為280.0～313.2m。礦層傾向23°左右，傾角10～12°，沿走向長340m，沿傾向?qū)?30m，厚度20.27～55.21m，平均29.39m，厚度變化系數(shù)為25.20%，屬于厚度穩(wěn)定礦層。

2.2 Ⅲ礦層

Ⅲ礦層賦存于張夏組上灰?guī)r段第二、第三和第四巖性層。礦石自然類型主要是豹皮狀灰?guī)r，其次為鮞粒灰?guī)r。CaO含量平均52.68%，MgO含量平均0.96%，SiO2含量平均2.18%。組分含量穩(wěn)定。

礦層賦存標(biāo)高為294.2～343.3m。礦層傾向23°，傾角10～14°。沿走向長340m，沿傾向?qū)?05m，工程控制厚度18.43～24.94m，平均21.31m，厚度變化系數(shù)為12.90%，屬于厚度穩(wěn)定礦層。

2.3 Ⅴ礦層

Ⅴ礦層賦存于張夏組上灰?guī)r段豹皮狀灰?guī)r和少量鮞粒灰?guī)r。礦石主要由豹皮狀灰?guī)r組成，其次為鮞粒灰?guī)r。CaO含量平均51.87%，MgO含量平均1.08%，SiO2含量平均2.81%。組分含量穩(wěn)定。

礦層賦存標(biāo)高為352.1～383.7m。礦層傾向23°，傾角11～14°。沿走向長340m，沿傾向?qū)?05m，工程控制厚度12.7～27.41m，平均17.57m，礦層出露厚度沿走向受地形影響，厚度變化系數(shù)為31.03%。

礦層特征見表1。

表1 礦層綜合特征一覽表

3 開采技術(shù)條件分析

3.1 水文地質(zhì)條件分析

礦區(qū)地勢北東高南西低，礦層最低標(biāo)高280m，礦區(qū)最低侵蝕基準(zhǔn)面＋250m，礦坑水以溝渠形式向西南自流排出。依據(jù)富水性將礦區(qū)劃分為2個含水巖組。

3.1.1 第四系孔隙水含水巖組

分布在山前地帶及礦區(qū)北部，為沖洪積形成，巖性為砂質(zhì)粘土及含礫砂質(zhì)粘土所組成。在西區(qū)含水巖組厚度2.08～7.90m，地下水位埋深1.02～5.20m，民井單位涌水量小于1L/s?m，礦化度小于0.5g/L，地下水類型為HCO3-Ca型水，富水中等。在東區(qū)南部該含水巖組有少量分布，其厚度0.5～2.7m，由于地下水位埋深位于第四系界面之下，故富水性微弱，形成孔隙水。

3.1.2 碳酸鹽巖巖溶裂隙水強(qiáng)富水巖組

含水巖組出露在礦區(qū)西南部，呈近東西向帶狀展布，大部裸露地表，巖性為灰?guī)r，地表巖溶發(fā)育，直接接受大氣降水的補(bǔ)給，降水入滲迅速，一般不產(chǎn)生地表徑流現(xiàn)象。巖溶發(fā)育帶為近東西向，單位涌水量0.68L/s·m，滲透系數(shù)0.917m/d，經(jīng)過取樣化驗(yàn)，水質(zhì)較好，礦化度低于0.5g/L，地下水類型為HCO3-Ca型水。

礦體賦存位置較高，采場不會形成凹陷礦坑，汛期不會面臨降水補(bǔ)給和地表水潰入露天采場的威脅；礦區(qū)排泄條件好，可利用已有溝渠自然排水疏干。經(jīng)計算，采場平均匯水量為87.13m3/d，采場最大匯水量為7041.3m3/d。礦區(qū)水文地質(zhì)條件簡單地區(qū) (Ⅰ類 )。

3.2 工程地質(zhì)條件分析

區(qū)內(nèi)石灰?guī)r礦體裸露，礦層分布連續(xù)，產(chǎn)狀平緩，傾角8～14°，通過鉆孔觀測，由鉆孔巖體RQD統(tǒng)計資料，RQD大于90%者所占比例≥75%，巖體較完整，礦層的完整程度良好。礦層巖石均屬硬質(zhì)巖石。

礦區(qū)內(nèi)巖（礦）體為層狀結(jié)構(gòu)，礦層以中厚層灰?guī)r類為主，巖（礦）體內(nèi)分布的結(jié)構(gòu)面主要是節(jié)理裂隙、層面，未見斷層發(fā)育。

礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造不發(fā)育，未見明顯破碎帶，礦體產(chǎn)狀也平緩穩(wěn)定。采礦場設(shè)計邊坡角60°，節(jié)理裂隙充填物較少；未見有巖洞及陡坎。

綜上認(rèn)為，礦區(qū)工程地質(zhì)條件屬簡單類型。

3.3 環(huán)境地質(zhì)條件分析

礦區(qū)視域范圍內(nèi)無鐵路、高速公路、國道、省道以及名勝古跡分布，因此開采工作不會造成嚴(yán)重的視覺影響。

礦山生產(chǎn)過程中，鏟運(yùn)及破碎篩分產(chǎn)生的粉塵和噪音，爆破會產(chǎn)生振動從而形成對大氣環(huán)境的污染。礦山產(chǎn)生廢石較少；生產(chǎn)廢水和生活污水經(jīng)簡易處理(沉淀)后均可達(dá)到國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。開采活動不會影響地下水位，不會引起地表沉降和塌陷。

綜上，礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境屬簡單類型。

3.4 開采技術(shù)條件勘查類型

礦床水文地質(zhì)條件為簡單，礦床工程地質(zhì)類型為簡單，環(huán)境地質(zhì)類型為簡單，綜合確定礦床開采技術(shù)條件類型為Ⅰ類。

4 結(jié)論

（1）老邱峪地區(qū)熔劑用石灰?guī)r賦存于古生代寒武紀(jì)九龍群張夏組地層中，礦床呈層狀產(chǎn)出，走向NW，傾向23°左右，傾角8～14°。共分3個礦層，分別為Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ。礦層全部裸露，無蓋層。礦層厚度大且穩(wěn)定。

（2）本礦床為一中小型礦床。礦床水文地質(zhì)條件簡單，工程地質(zhì)條件簡單，環(huán)境地質(zhì)條件簡單，綜合確定開采技術(shù)條件類型為Ⅰ類。

（3）本區(qū)內(nèi)該套成礦地層，在本區(qū)東部、西部均有出露，范圍大，對今后擴(kuò)大區(qū)內(nèi)儲量有較廣闊的遠(yuǎn)景。