礦產(chǎn)資源的開采應(yīng)該注意些什么問(wèn)題?

以下內(nèi)容摘自《礦產(chǎn)資源法》1996年版： 第二十九條 開采礦產(chǎn)資源，必須采取合理的開采順序、開采方法和選礦工藝。礦山企業(yè)的一采回采率、采礦貧化率和選礦回收率應(yīng)當(dāng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 第三十條 在開采主要礦產(chǎn)的同時(shí)，對(duì)具有工業(yè)價(jià)值的共生和伴生礦產(chǎn)應(yīng)當(dāng)統(tǒng)一規(guī)劃，綜合開采，綜合利用，防止浪費(fèi)；對(duì)暫時(shí)不能綜合開采或者必須同時(shí)采出而暫時(shí)還不能綜合利用的礦產(chǎn)以及含有有用組分的尾礦，應(yīng)當(dāng)采取有效的保護(hù)措施，防止損失破壞。 第三十一條 開采礦產(chǎn)資源，必須遵守國(guó)家勞動(dòng)安全衛(wèi)生規(guī)定，具備保障安全生產(chǎn)的必要條件。 第三十二條 開采礦產(chǎn)資源，必須遵守有關(guān)環(huán)境保護(hù)的法律規(guī)定，防止污染環(huán)境。 開采礦產(chǎn)資源，應(yīng)當(dāng)節(jié)約用電。耕地、

礦床開采

（一）礦床開采單位的劃分

一般礦床都占有較大面積和有豐富的儲(chǔ)量，為了有計(jì)劃地進(jìn)行開發(fā)，常將礦床按礦體賦存條件，由大到小分為若干部分（開采單位），劃歸相應(yīng)的采礦企業(yè)（生產(chǎn)單位）進(jìn)行開采。

一般把礦床的分布范圍稱為礦區(qū)，通常劃歸一個(gè)礦務(wù)局（或公司）開采。處于同一地質(zhì)構(gòu)造、同一成因的全部礦床，稱礦田（煤礦則稱煤田）。如果礦田規(guī)模較大，可劃分為若干部分，每一部分由一個(gè)礦井（坑口）進(jìn)行開采，稱為井田（圖12-1），井田的邊界可以是人為邊界或自然邊界。開采時(shí)，還必須把井田分成較小的部分，對(duì)傾斜礦層，常沿其傾斜方向按一定標(biāo)高把礦層分成若干個(gè)平行于走向的長(zhǎng)條部分，稱為階段（或稱中段），其上下分界面稱為水平，如0m水平、-50m水平等（圖12-2）。當(dāng)階段較小時(shí)，開采可沿全階段一次開采；如階段面積較大，還應(yīng)進(jìn)一步劃分成n個(gè)采區(qū)，每個(gè)采區(qū)沿傾斜布置n個(gè)開采工作面，稱區(qū)段。

圖12-1 礦區(qū)、礦田、井田劃分示意圖

圖12-2 階段及分區(qū)布置方式示意圖

Ⅰ—階段垂高；Ⅱ—階段斜長(zhǎng)

階段的開采順序，一般情況下自上而下進(jìn)行。

（二）礦床開采方式

礦床開采方式一般為露天開采或地下開采，某些礦床采用兩種方式聯(lián)合開采。

1.露天開采

當(dāng)?shù)V體埋藏較淺且厚度較大或開采深埋礦床的淺部礦體時(shí)，可采用露天方式開采。露天開采是從地面較大面積上直接向深處開掘，一般是把礦層分割為一定厚度的水平分區(qū)，由上而下梯狀開采，從而形成工作面并采出礦石，其優(yōu)點(diǎn)是施工簡(jiǎn)便，采掘能力大、效率高、成本低、勞動(dòng)環(huán)境好。露天開采時(shí)直接在地面開挖采礦工程，其總體稱為露天采（礦）場(chǎng)（圖12-3）。

圖12-3 露天采礦場(chǎng)示意剖面圖

1—臺(tái)階；2—臺(tái)階坡面；3—排水溝；4—礦體；5—臺(tái)階面坡角

圖12-4 地下開采井巷示意圖

1—豎井（或稱井筒，立井）；2—斜井；3—平硐；4—暗井（盲井）；5—溜井；6—石門；7—礦門；8—溜道；9—上山（道）；10—下山（道）；11—小井；12—露天采礦場(chǎng)；13—光層平巷；14—礦層平巷

2.地下開采

開采埋藏在地下深處的礦產(chǎn)，多采用地下開采方式，即利用各種類型的巷道，使用不同的采礦方法，從地下開采出礦石。地下開采應(yīng)用的巷道，如圖12-4所示。

1）垂直巷道（直立巷道）：①豎井（或稱立井），由地面進(jìn)入地下的大口徑井筒，系主要垂直通道；②小井，與地面相通作通風(fēng)或安全出口或臨時(shí)提升用的小型豎井，有時(shí)也稱風(fēng)井；③暗（盲）井，與地表不直接相通的豎井，主要用于從下水平往上水平提升礦石；④溜井，連接上、下水平，無(wú)通往地面出口的豎井，用于自上而下溜放礦石。

2）水平巷道：①平硐，由地面掘進(jìn)的主要水平巷道；②平巷，沿巖層或礦層走向開挖的水平巷道，分別稱巖層平巷或礦層平巷，平巷不直接與地面相通；③石門和礦門，在地下垂直（或斜交）礦體走向，開掘在巖層和礦層中的水平巷道。

3）傾斜巷道：①斜井，在地面掘進(jìn)的有一定傾角的大口徑井筒，是主要傾斜通道；②溜道，在地下自上而下溜礦用的傾斜巷道；③上山（道），在地下沿礦體傾斜向上開掘的巷道，一般位于開采水平運(yùn)輸大巷以上；④下山（道），在地下沿礦體傾斜向下開掘的巷道，一般位于開采水平運(yùn)輸大巷以下。

以上介紹的是單一巷道，采礦生產(chǎn)時(shí)則是把各種巷道有機(jī)地結(jié)合起來(lái)綜合使用，統(tǒng)稱為巷道（坑道）系統(tǒng)，其中，把由一個(gè)井筒在地下聯(lián)結(jié)形成的整個(gè)井巷系統(tǒng)稱為礦井或礦坑。

垂直巷道（豎井）的四壁稱幫，下面稱底，水平和傾斜巷道的頂稱頂板，底稱底板，兩側(cè)亦稱幫，前進(jìn)開掘的面稱工作面或掌子面，采礦工作面也稱回采面，回采后的空間稱采空區(qū)。

（三）礦床開采的步驟

一般分為開拓、采準(zhǔn)和回采三個(gè)步驟。

圖12-5 開拓系統(tǒng)示意圖

1）開拓：系指從地面到礦體開掘一系列的井（垂直的）、巷（水平的），建立運(yùn)輸、通風(fēng)、排水和供水等系統(tǒng)，這些井巷統(tǒng)稱為開拓井巷，開拓是采礦的第一個(gè)步驟。開拓巷道包括：豎（斜）井筒、平硐、暗（盲）井、石門、階段平巷、主溜井、井底車場(chǎng)等（圖12-5），其中用作提升或運(yùn)輸?shù)V石的稱主井（或主平硐），主要用于提升人員、材料、廢石或通風(fēng)的稱為副井，多數(shù)礦井還開鑿有專用的風(fēng)井。

2）采準(zhǔn)：采準(zhǔn)就是采礦前的準(zhǔn)備工作，其主要任務(wù)是對(duì)階段（或稱中段）作進(jìn)一步的分割，開掘采準(zhǔn)巷道，把階段進(jìn)一步劃分為采區(qū)或礦壁，創(chuàng)造回采條件，同時(shí)作為行人、運(yùn)輸、通風(fēng)之用。

3）回采：系指從采區(qū)或礦壁中大量采出礦石的生產(chǎn)過(guò)程。采礦過(guò)程完成后即形成采空區(qū)。

圖12-6 階段與采區(qū)示意圖

在采礦初期，開采、采準(zhǔn)、回采是依次進(jìn)行的。投產(chǎn)后，實(shí)行“采掘并舉，掘進(jìn)先行”的方針，保證開拓超前采準(zhǔn)，采準(zhǔn)超前回采（圖12-6）。

掘進(jìn)和回采破壞了自然條件下礦巖的受力平衡狀態(tài)，巷道周圍巖體因之受力不平衡，產(chǎn)生了礦山壓力，它可使巷道變形、冒頂、塌落，以致摧毀礦山設(shè)備和造成人身傷亡。為安全采礦，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)巷道（即對(duì)地壓）管理，多數(shù)情況下是進(jìn)行支護(hù)或采用其他措施。

在巷道中進(jìn)行的地質(zhì)、水文地質(zhì)工作，都要在支護(hù)之前進(jìn)行。

（四）地下采礦方法簡(jiǎn)介

根據(jù)對(duì)采空區(qū)和地壓的不同處理，將地下采礦方法分為以下四類。

1）自然支撐法：在礦石和圍巖均較穩(wěn)定的礦區(qū)里，可采用自然支撐采礦法（圖12-7）。主要有以下兩種方法：①空?qǐng)龇?，即?duì)采空區(qū)不作處理，主要適用于圍巖穩(wěn)定的薄228礦層；②留礦柱法，在采空區(qū)之間保留適當(dāng)?shù)牡V柱支護(hù)頂板。

圖12-7 自然支撐采礦法采區(qū)示意圖

1—上階段水平；2—本階段水平；3—頂柱；4—底柱；5—間柱；6—上部崩落廢石；7—礦房、礦柱界線

2）人工支撐法：即隨回采工作面的推進(jìn)，采用人工的方法（水泥柱、木柱）支撐頂板。

3）充填法：即對(duì)采空區(qū)用碎石、泥沙（或尾沙、水沙）或水泥進(jìn)行人工充填。該方法對(duì)圍巖破壞性小，頂板巖層下落的移動(dòng)量小，但成本較高，主要適用于條件復(fù)雜（如水下采礦等）、價(jià)值高的礦床。

4）崩落法：讓采空區(qū)頂部崩落充填采空區(qū)，故對(duì)頂板巖層破壞較大，主要適用于圍巖不穩(wěn)定的礦區(qū)。在能溝通富水含水層的地段或在城市、地表水體和重要道路橋梁下面，不允許用崩落法采礦。

（五）采空區(qū)頂板巖體破壞特征

開采礦體在地下形成采空區(qū)，采空區(qū)上方頂板巖層失去支撐和平衡，在礦山壓力的作用下，會(huì)產(chǎn)生變形和破壞，即引起頂部巖體的開裂、塌落和移動(dòng)，按頂板巖層的破壞程度和形式，可將整個(gè)破壞影響區(qū)在剖面上分為3個(gè)帶（圖12-8）。

圖12-8 頂板破壞分帶示意圖

（據(jù)北京煤炭科學(xué)院，1985）

a—不規(guī)則冒落；b—規(guī)則冒落；c—嚴(yán)重?cái)嗔眩籨—一般開裂；e—微小開裂；f—冒落帶；g—裂隙帶；h—整體移動(dòng)帶；i—破裂帶

1）冒（崩）落帶：直接頂板分裂為碎塊向下垮落的范圍?？煞譃椴灰?guī)則冒落段和規(guī)則冒落段。這一帶巖石碎脹，堆積、透水性好，可形成上部地下水或地表水向下灌入的通道，引起突水，一般不允許這一帶發(fā)展到上部強(qiáng)含水層或地表水體。

2）裂隙帶：在冒落帶之上大量出現(xiàn)切層、離層的采動(dòng)裂隙的范圍。該帶可分為三段：嚴(yán)重?cái)嗔讯巍⒁话汩_裂段、微小開裂段。該帶裂隙連通性好、透水性強(qiáng)，當(dāng)該帶達(dá)到補(bǔ)給水源時(shí)，能使礦坑涌水量急劇增加，甚至造成突水。

3）巖層整體移動(dòng)帶：該帶位于裂隙帶之上，一般表現(xiàn)為地層整體彎曲變形或剪切位移，或帶內(nèi)整體彎曲下落，一般不產(chǎn)生裂隙，不會(huì)構(gòu)成充水通道。

礦山開采地下工程開挖中的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題

礦山開采是人類干預(yù)巖石圈和地下水圈天然環(huán)境的一項(xiàng)重大活動(dòng)。在既無(wú)預(yù)見性又無(wú)能為力的近一個(gè)世紀(jì)中，人類的礦山開采活動(dòng)及地下工程施工，已帶來(lái)了許多難以挽回的環(huán)境災(zāi)害。這些災(zāi)難性的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題主要是：

（1）礦井開采的疏干排水，加劇了礦區(qū)城鎮(zhèn)供、排水矛盾；

（2）近海礦山疏干導(dǎo)致了海水的入侵；

（3）礦井疏干導(dǎo)致了地表水環(huán)境的惡化；

（4）礦井疏干排水導(dǎo)致了地下水、地表水水質(zhì)的惡化；

（5）采礦導(dǎo)致的巖、土體穩(wěn)定性的破壞，致使地面塌陷、地裂縫和地面沉降等地質(zhì)災(zāi)害頻頻發(fā)生；

（6）采礦誘發(fā)了地震活動(dòng)。

對(duì)于以上采礦所導(dǎo)致的種種環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題，目前已引起了各國(guó)專家學(xué)者們和政府部門的高度重視，但如何防治這些災(zāi)害的產(chǎn)生，目前還缺乏有力的措施。只能從原則上說(shuō)，在從礦山勘查到礦山建設(shè)和采礦生產(chǎn)的整個(gè)過(guò)程中，都必須把礦區(qū)環(huán)境保護(hù)與治理擺在和采礦同等重要的地位；在災(zāi)害治理上應(yīng)貫徹以預(yù)防為主的方針，在礦山建設(shè)前就應(yīng)對(duì)開礦可能誘發(fā)的環(huán)境負(fù)效應(yīng)作出正確的預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)，在礦山建設(shè)的同時(shí)，必須把環(huán)保措施并行進(jìn)行。盡量把可能出現(xiàn)的環(huán)境災(zāi)害隱患，在礦山投產(chǎn)前加以先期治理。

礦床開采技術(shù)條件

為確定陽(yáng)山金礦床開采技術(shù)條件，分別對(duì)礦區(qū)水文地質(zhì)特征、工程地質(zhì)特征和環(huán)境地質(zhì)特征進(jìn)行了調(diào)查。

5.3.1　水文地質(zhì)特征

礦區(qū)地處白水江二級(jí)水系馬蓮河支流金昌溝水文地質(zhì)單元中上部、金子山脈分水嶺的北側(cè)，地下分水嶺與地表分水嶺基本一致，水文地質(zhì)邊界條件較清楚。屬侵蝕構(gòu)造高中山地形，氣候上屬大陸性溫帶季風(fēng)氣候區(qū)。據(jù)1991～2006年資料，年平均降水量為384.3mm，其中6～9月份降雨量占全年的63%。年平均氣溫為15.3℃，年最低月平均氣溫4.3℃（1月），年最高月平均氣溫25.4℃（7月）。近35年來(lái)極端最低溫度為－7.4 ℃，極端最高溫度為38.1℃。水系主要有馬蓮河及其支流金昌溝，其動(dòng)態(tài)受降雨控制，以暴漲暴跌為特征。

5.3.1.1　地下水類型及特征

礦區(qū)地下水賦存受巖石裂隙孔隙空間、構(gòu)造性質(zhì)類型、地貌條件及氣象水文因素等控制，主要有第四系孔隙水、基巖裂隙水和構(gòu)造帶脈狀裂隙水3種類型。第四系孔隙水主要分布于河谷及山坡地帶，呈條帶狀分布，為孔隙潛水，局部地段受黃土等影響，含上層滯水，形成略高于正常潛水位的假象?；鶐r裂隙水有層狀巖類裂隙水和塊狀巖類裂隙水兩種，主要賦存于地表巖石風(fēng)化層及層狀裂隙中，含水層富水性較弱，多為孔隙裂隙潛水，局部含承壓水。構(gòu)造帶脈狀裂隙水賦存在有張性斷裂帶或壓性斷裂帶中羽狀斷裂、裂隙、破劈理發(fā)育的脆性巖石裂隙中，其特征是分布與富水性都很不均勻。

區(qū)內(nèi)地下水埋藏深度不一，根據(jù)施工的48個(gè)鉆孔統(tǒng)計(jì)，埋深0～10m的有3個(gè)、10～20m的有8個(gè)、20～50m的有14個(gè)、50～100m的有21個(gè)、100m以上的有2個(gè)，地下水平均埋深為52m。地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄均屬降水型，補(bǔ)給來(lái)源主要為大氣降水，其次為冰雪融化水。根據(jù)多年氣象及近幾年的礦區(qū)長(zhǎng)期觀測(cè)資料表明，降水滲入補(bǔ)給主要集中于7～9月份。沖洪積、殘坡積孔隙潛水其動(dòng)態(tài)受大氣降水控制，第四系黃土及基巖風(fēng)化裂隙水則滯后降水一個(gè)月左右。區(qū)內(nèi)地下水潛水面水力坡度約2°，略低于地形坡度，地下水的排泄主要以山泉及溪流形式排向下游。

5.3.1.2　含水層、隔水層的分布及特征

（1）含水層的分布及特征

第四系（Q₄）孔隙潛水含水層為區(qū)內(nèi)主要含水層，巖性為第四系殘坡積碎石及黃土，分布于山谷及山坡地帶，該含水層孔隙發(fā)育，透水性能良好，但儲(chǔ)水性能差。根據(jù)施工鉆孔及野外水文地質(zhì)調(diào)查，第四系厚度為7～127m，平均厚度為48m，最低水位埋深為0m（ZK001），最大埋深達(dá)100.08m（ZK1332）。含水層上部為馬蘭黃土，松散堆積，垂直節(jié)理發(fā)育，地下水賦水條件差，泉水流量為0.001～0.035 L/s。下部為殘坡積物，主要為泥砂質(zhì)、碎石和礫石等，分選性及磨圓度差，泉流量0.01～0.40 L/s。地下水平均礦化度為391.6mg/L，平均總硬度為238.4mg/L，水化學(xué)類型為重碳酸鈣型水。

基巖裂隙水

含水層和構(gòu)造裂隙水含水帶為次要含水層。基巖裂隙水主要含于層狀巖類（千枚巖、板巖等淺變質(zhì)巖系）和塊狀巖類（斜長(zhǎng)花崗斑巖）中，水位埋深10～108m，含水層厚度為0～155m。含水性能弱，水流量較少，泉流量一般小于0.01 L/s，風(fēng)化裂隙水泉流量較小，屬富水性能較差的含水層。根據(jù)鉆孔資料統(tǒng)計(jì)，305^＃脈群巖石風(fēng)化厚度為53m左右，而360^＃脈群巖石風(fēng)化厚度為36m左右，最深處風(fēng)化層深度達(dá)181m。

構(gòu)造裂隙水含水帶主要指區(qū)內(nèi)主構(gòu)造NEE向安昌河－觀音壩斷裂中發(fā)育的部分張性斷裂具有透水性，在有補(bǔ)給源時(shí)形成含水層。根據(jù)坑道水文地質(zhì)調(diào)查，斷裂帶內(nèi)巖石節(jié)理裂隙率在1.0%～4.5%之間，構(gòu)造裂隙出水點(diǎn)最大水量為0.08 L/s。

（2）隔水層的分布及特征

區(qū)內(nèi)含水層與隔水層沒有明顯的界線，根據(jù)鉆孔資料統(tǒng)計(jì)，區(qū)內(nèi)巖石以千枚巖、灰?guī)r及斜長(zhǎng)花崗斑巖為主，裂隙帶出露標(biāo)高一般為1 520～2 290m，在該裂隙帶以下，巖層完整性較好，節(jié)理裂隙不發(fā)育，局部裂隙多被鈣質(zhì)、硅質(zhì)、粘土質(zhì)等阻水物質(zhì)充填，巖層富水性弱，透水性能差，可視為隔水層。

5.3.1.3　水文地質(zhì)評(píng)價(jià)及供水

區(qū)內(nèi)地形坡度利于自然排水，礦床充水主要來(lái)源為第四系黃土、殘坡積碎石孔隙潛水，其次為基巖裂隙潛水與構(gòu)造裂隙帶水。礦體頂板發(fā)育裂隙，在天然狀態(tài)下補(bǔ)給條件差，富水性弱，以存儲(chǔ)水為主。隨著開采深度的加大，上部第四系孔隙潛水可通過(guò)裂隙下滲到礦坑增加涌水量，影響礦坑排水，因此該礦床為頂板直接充水的孔隙充水礦床。

區(qū)內(nèi)主礦體賦存標(biāo)高在1 362～2 287m之間，侵蝕基準(zhǔn)面標(biāo)高1 113m，礦井最低排泄標(biāo)高為1 600m（高家山）。在最低排泄標(biāo)高以上時(shí)不存在礦床充水問(wèn)題，在最低排泄標(biāo)高以下時(shí)，根據(jù)地表水、地下水分布特征，以及對(duì)圍巖含水性等的分析，地下水對(duì)礦床充水不構(gòu)成威脅，也不存在充水問(wèn)題。

普查區(qū)西部3 000m處的馬蓮河為文縣主要水系白水江的支流，據(jù)四川省地質(zhì)勘查開發(fā)局成都巖土水質(zhì)檢測(cè)中心檢測(cè)，馬蓮河平均礦化度為321.7mg/L，平均總硬度為199.4mg/L，水質(zhì)較好，水化學(xué)類型為重碳酸鈣鎂型淡水；據(jù)2001～2002年近兩年的觀測(cè)，其最大流量為14.1m³/s（2001年10月），最小流量為2.1m³/s（2002年3月），年均流量為4.7m³/s，其水量及水質(zhì)能夠滿足礦山生產(chǎn)建設(shè)需要。區(qū)內(nèi)的金昌溝及泉水流量皆較小，金昌溝為馬蓮河的支流，其源頭以泉流形式補(bǔ)給，流量一般小于2 000m³/d，其水量不能滿足礦山生產(chǎn)建設(shè)需要。區(qū)內(nèi)第四系及巖石表層風(fēng)化破碎帶雖然較厚，但含水性及儲(chǔ)水性能差，泉水及溪溝水僅夠當(dāng)?shù)鼐用裆钣盟?。因此，區(qū)內(nèi)供水可選擇礦區(qū)西側(cè)的馬蓮河作為礦山生產(chǎn)、生活用水水源地。

總之，礦床主要礦體位于侵蝕基準(zhǔn)面以上，地形排泄條件良好，礦床屬水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單的礦床。

5.3.2　工程地質(zhì)特征

5.3.2.1　工程地質(zhì)巖組特征

依據(jù)地層巖性、巖石力學(xué)性質(zhì)和水文地質(zhì)特征（表5.7）可將礦區(qū)巖石劃分為4類工程地質(zhì)巖組，分述如下：

表5.7 陽(yáng)山金礦鉆孔簡(jiǎn)易水文地質(zhì)工程地質(zhì)統(tǒng)計(jì)表

1）第四系松散軟弱巖類工程地質(zhì)巖組：廣泛分布于山坡，巖性為淺黃色粉質(zhì)亞粘土（馬蘭黃土）及殘坡積碎石，其堆積松散，分選性及磨圓度差，厚度為7～127m，賦存孔隙潛水。

2）較軟巖類工程地質(zhì)巖組：主要指斷層破碎帶中的巖石，巖性為破碎蝕變千枚巖夾薄層灰?guī)r及破碎蝕變灰?guī)r夾千枚巖，該類巖石受構(gòu)造擠壓作用明顯，巖層破碎，力學(xué)強(qiáng)度低。

3）較硬巖類工程地質(zhì)巖組：主要指礫巖、砂質(zhì)板巖、千枚巖和薄層灰?guī)r等，根據(jù)鉆孔及坑道揭露，裂隙帶出露標(biāo)高多為1 520～2 290m，在裂隙發(fā)育帶以上，該類巖石較破碎，穩(wěn)固性差，在裂隙發(fā)育帶以下該類巖石較穩(wěn)固。

4）堅(jiān)硬塊狀巖類工程地質(zhì)巖組：主要指中厚層灰?guī)r、硅質(zhì)巖和斜長(zhǎng)花崗斑巖等。該類巖組分布在風(fēng)化帶以上，巖石較破碎，力學(xué)強(qiáng)度差；在風(fēng)化帶以下巖石完整，力學(xué)強(qiáng)度高，巖石堅(jiān)硬，穩(wěn)固性好。

5.3.2.2　構(gòu)造工程地質(zhì)特征

礦區(qū)大地構(gòu)造位置處于秦嶺EW向構(gòu)造帶南緣、松潘－甘孜褶皺系東側(cè)與龍門山NE向構(gòu)造帶相交匯區(qū)內(nèi)，多級(jí)構(gòu)造發(fā)育，地質(zhì)條件較為復(fù)雜。根據(jù)結(jié)構(gòu)面形式、規(guī)模及其對(duì)巖石穩(wěn)定性的影響方面等特征，可將區(qū)內(nèi)構(gòu)造劃分為5級(jí)，其特征如下：

Ⅰ級(jí)構(gòu)造為文縣弧形構(gòu)造，總的構(gòu)造形跡呈NE向和NEE向。

Ⅱ級(jí)構(gòu)造為安昌河－觀音壩斷裂，東段走向?yàn)镹EE，西段走向近EW，總體N傾，局部S傾，傾角55°～70°，為一逆沖斷層，走向長(zhǎng)30km，寬0.5～3km，破碎蝕變強(qiáng)烈，主要巖性為鈣泥質(zhì)千枚巖、板巖、灰?guī)r及斜長(zhǎng)花崗斑巖等。該斷裂為礦區(qū)主要控礦構(gòu)造。

Ⅲ級(jí)構(gòu)造主要為Ⅱ級(jí)構(gòu)造的分支構(gòu)造，多呈平行排列。

Ⅳ和Ⅴ級(jí)構(gòu)造即節(jié)理、片理、裂隙等。據(jù)坑道及鉆孔調(diào)查，裂隙寬度一般為0.05～0.1 cm，最大寬度1～20 cm，呈充填－半充填狀態(tài)。裂隙破壞了巖體的完整性，特別近SN向的節(jié)理張裂隙，易形成地下水通道，影響巖體的力學(xué)性質(zhì)及局部穩(wěn)定性。

5.3.2.3　礦石及圍巖的物理力學(xué)性質(zhì)

（1）巖礦石抗壓、抗剪強(qiáng)度測(cè)定

礦區(qū)各類巖（礦）石的抗壓強(qiáng)度在1.0～119.4MPa之間，其中灰?guī)r、斜長(zhǎng)花崗斑巖抗壓強(qiáng)度較大，抗壓強(qiáng)度均值分別為71MPa和70MPa。千枚巖抗壓強(qiáng)度最差，其最低抗壓強(qiáng)度僅為1.0MPa。

各類巖石抗剪強(qiáng)度根據(jù)巖性及受力角度的不同而不一致，相同角度下斜長(zhǎng)花崗斑巖抗剪強(qiáng)度好于灰?guī)r，區(qū)內(nèi)巖石內(nèi)摩擦角介于38°46＇～42°04＇之間，凝聚力在7.0～22.7MPa之間。

（2）可鉆性測(cè)定

技術(shù)條件：7655D型風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)；FT160A型氣腿，鑲YG-15硬質(zhì)合金；一字型釬頭；直徑40mm，刃角110°；正六角型空心鋼釬，長(zhǎng)2m,VF05-0.5/4型空氣壓縮機(jī)，工作現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)壓為0.5～0.6MPa。

巖礦石級(jí)別為Ⅴ～Ⅵ級(jí)，炮眼平均深度為1.80m，平均鉆進(jìn)速度為0.28m/s。

（3）可爆性測(cè)定

爆破技術(shù)條件：2號(hào)巖石銨銻炸藥，采用2.0m長(zhǎng)導(dǎo)火索，紙殼火雷管起爆法，導(dǎo)火索燃速8mm/s，為正向裝藥結(jié)構(gòu)，中間起爆，炮泥堵塞，掌子面規(guī)格1.8m×2.0m，炮眼平均深1.80m，每個(gè)炮眼平均裝藥0.75kg，累計(jì)用藥量12.0kg，爆破率為83%～90%。

（4）松散系數(shù)及安息角測(cè)定

采用全巷法爆破，用容積為0.2m³的斗車計(jì)算礦石體積，測(cè)得平均松散系數(shù)為1.54。塊度為2～5 cm的碎塊占20%,5～10 cm占25%,10～20 cm占15%，大于20 cm占15%，其余小于2 cm。

安息角在人工礦（巖）石堆中進(jìn)行多次測(cè)量，平均為39°。

（5）礦石體重測(cè)定

礦石體重測(cè)定在1.99～2.96 g/cm³之間，305^＃脈群平均為2.52 g/cm³,360^＃脈群平均為2.66 g/cm³。

5.3.2.4　礦體及其頂?shù)装鍘r石的穩(wěn)固性

礦脈嚴(yán)格受斷裂構(gòu)造控制，礦與非礦之間沒有明顯的界線，礦體頂、底板巖石多為千枚巖或斜長(zhǎng)花崗斑巖。根據(jù)巖性的不同，其穩(wěn)固性也不一樣。根據(jù)施工鉆孔調(diào)查，斜長(zhǎng)花崗斑巖在360^＃脈群中的巖石質(zhì)量指標(biāo)（RQD）值在66%～100%之間，而在305^＃脈群中為0～75%。相對(duì)而言，360^＃脈群中的斜長(zhǎng)花崗斑巖巖石質(zhì)量等級(jí)較305^＃脈群高，即360^＃脈群中斜長(zhǎng)花崗斑巖巖石完整性相對(duì)好些。而千枚巖及灰?guī)r的巖石質(zhì)量指標(biāo)在兩脈群中基本一致（表5.7）。一般來(lái)說(shuō)，斜長(zhǎng)花崗斑巖上部風(fēng)化裂隙發(fā)育，巖石穩(wěn)固性差，而下部節(jié)理裂隙不發(fā)育，硅化蝕變較強(qiáng)，巖石致密堅(jiān)硬，其穩(wěn)固性較好。巖石由西向東構(gòu)造影響減弱，其穩(wěn)固性逐步增強(qiáng)。根據(jù)施工坑道調(diào)查，沿脈中大部分巖石破碎，巷道支護(hù)率在53%左右，圍巖穩(wěn)固性差。

5.3.2.5　工程地質(zhì)評(píng)價(jià)

礦區(qū)地形地貌復(fù)雜，溝谷深切，氣候變化大，第四系覆蓋層厚，巖石風(fēng)化剝蝕強(qiáng)烈，局部構(gòu)造帶影響巖體穩(wěn)定，易發(fā)生工程地質(zhì)問(wèn)題，尤其是隨著開礦深度的增加和地下應(yīng)力場(chǎng)的改變，某些隱蔽裂隙可能擴(kuò)張而改變透水條件形成透水裂隙，從而影響礦體穩(wěn)定。區(qū)內(nèi)局部地段重力侵蝕活躍，多易形成崩塌、滑坡、泥石流，造成水土流失，形成地質(zhì)災(zāi)害，因此該礦床屬工程地質(zhì)條件中等類型。

5.3.3　環(huán)境地質(zhì)

5.3.3.1　自然地質(zhì)災(zāi)害

礦區(qū)所處的甘肅省隴南地區(qū)屬地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)區(qū)，區(qū)域上地質(zhì)災(zāi)害較為發(fā)育，根據(jù)甘肅省環(huán)境監(jiān)測(cè)院的調(diào)查分區(qū)，礦區(qū)所屬位置為地質(zhì)災(zāi)害次危險(xiǎn)區(qū)（圖5.3），區(qū)內(nèi)目前主要的環(huán)境問(wèn)題有：

（1）地震

礦區(qū)處在會(huì)寧－武都南北地震帶上，并受鄰近松潘－平武地震帶的強(qiáng)烈影響，新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)十分活躍，屬于地震多發(fā)區(qū)，其地震烈度為Ⅷ度。據(jù)史料記載，自明萬(wàn)歷九年（1581年）到1976年，文縣境內(nèi)共發(fā)生16次規(guī)模不同的地震，平均26.5年發(fā)生一次，1920～1976年共發(fā)生5級(jí)以上地震4次，地震頻次7.1%。以清光緒五年（1879年）震級(jí)最大，震級(jí)達(dá)8級(jí)，造成1萬(wàn)余人死亡。2006年6月在臨江鎮(zhèn)發(fā)生5級(jí)地震，礦區(qū)震感強(qiáng)烈。2008年5月12日在四川省汶川縣發(fā)生8級(jí)地震，礦區(qū)建筑物損毀嚴(yán)重。

（2）泥石流

文縣境內(nèi)泥石流分布廣，數(shù)量多，活動(dòng)強(qiáng)，危害嚴(yán)重，是主要的地質(zhì)災(zāi)害類型之一。礦區(qū)目前還未發(fā)生泥石流，在礦區(qū)的北側(cè)金昌溝。縣水土保持局在礦區(qū)中部的寺陡坪村賈那下社建有金昌溝泥石流監(jiān)測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)流域面積20.13km²，主溝長(zhǎng)8.5km，河床自然坡降8%～12%，水面寬0.5～2.0m，水深一般0.1～0.5m，固體物質(zhì)儲(chǔ)量79 200m³，泥石流為稀性間黏性，直接影響人口2 500人。

（3）滑坡與崩塌

區(qū)內(nèi)滑坡主要有巖質(zhì)滑坡、碎塊石滑坡和土質(zhì)滑坡3類。由于受金礦發(fā)現(xiàn)初期的濫采亂挖影響，區(qū)內(nèi)見有多處小的滑坡點(diǎn)及地表塌陷點(diǎn)，但經(jīng)過(guò)近幾年的護(hù)礦與治理，現(xiàn)大多趨于穩(wěn)定。目前與區(qū)內(nèi)關(guān)系密切的有礦區(qū)西側(cè)的葛條灣滑坡，為一古巖質(zhì)滑坡，長(zhǎng)1 400m，寬550m，厚度為25～30m，主滑方向254°，該滑坡現(xiàn)處于不穩(wěn)定狀態(tài)。

圖5.3 文縣地質(zhì)災(zāi)害分區(qū)圖

崩塌主要有基巖崩塌和黃土崩塌。受人類活動(dòng)的影響，區(qū)內(nèi)曾零星見有小型崩塌，現(xiàn)大多趨于穩(wěn)定。在礦區(qū)葛條灣礦段及安壩礦段的部分山坡上殘留有大量巖崩形成的滾石，滾石大小不一，分選性及磨圓度極差。礦區(qū)上部的巖石垂向風(fēng)化裂隙仍在發(fā)育，仍有可能發(fā)生巖崩，影響下一步的開發(fā)及施工。

5.3.3.2　開發(fā)中的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題預(yù)測(cè)及防治

除上述可能發(fā)生的自然地質(zhì)災(zāi)害外，在礦山開發(fā)建設(shè)后，還應(yīng)注意以下問(wèn)題。

1）井巷冒頂、塌幫及采空區(qū)地面塌陷等問(wèn)題：礦體上下盤巖石擠壓破碎強(qiáng)烈，除硅化灰?guī)r較穩(wěn)固外，大部分巷道開拓后需要支護(hù)。巖體穩(wěn)固性差。礦床開拓后，礦區(qū)水環(huán)境狀態(tài)的改變，地表或地下水對(duì)區(qū)內(nèi)節(jié)理裂隙面的重新滲透等易引起巷道冒頂和井巷壁垮塌。礦體開采放頂后，上部礦體圍巖的崩落易引起地面塌陷，若崩落區(qū)延伸到上部含水層，使含水層的水直接進(jìn)入礦坑，則會(huì)加速地面滑坡與崩塌的形成。建議加強(qiáng)第四系及區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)、工程地質(zhì)調(diào)查，為頂板冒落帶的計(jì)算提供較詳細(xì)的數(shù)據(jù)。

2）不良巖體及滾石危害問(wèn)題：在礦區(qū)開采后，人為造成的山體懸崖和陡坎特別容易在雨后形成崩裂性滾石。同時(shí)，堆積在作業(yè)平臺(tái)邊的特大塊礦石，在某種因素的作用下，也存在松弛滾動(dòng)危害的可能性。建議加強(qiáng)對(duì)區(qū)內(nèi)邊坡的調(diào)查，為邊坡穩(wěn)定性計(jì)算提供依據(jù)。

3）廢石堆放場(chǎng)及尾礦庫(kù)的建設(shè)有可能誘發(fā)或加劇地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題：礦床開采時(shí)坑口每天排出的廢石（以變質(zhì)成因的千枚巖為主）及廢石尾礦如果不能得到妥善處理，一方面受雨水淋濾，會(huì)污染地表水及地下水；另一方面，將會(huì)促使泥石流的發(fā)生。另外，陽(yáng)山金礦中有害元素As,Hg,Pb,Sb等含量較高，當(dāng)?shù)V區(qū)開采后，受風(fēng)化侵蝕、雨水沖淋及各種不確定因素影響，尾礦及廢石中溶出有毒有害的重金屬和微量元素的量將可能增加。一旦尾礦壩因暴雨、泥石流等災(zāi)害性活動(dòng)影響，尾礦庫(kù)上游設(shè)截洪溝、壩外回水池及選廠高水位池滿載崩潰而導(dǎo)致潰壩，浮選尾礦漿、氰化尾礦漿、尾礦水等泄入溝谷，流入馬蓮河，將對(duì)下游生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重后果。因此，建議加強(qiáng)區(qū)內(nèi)環(huán)境及水動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè)，防止水環(huán)境的污染及各類地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。

5.3.3.3　環(huán)境地質(zhì)評(píng)價(jià)

礦區(qū)屬于地震多發(fā)區(qū)，平均烈度為Ⅷ度，滑坡、泥石流等外力地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育。區(qū)內(nèi)山高坡陡，松散堆積層厚度不一，采礦可能產(chǎn)生局部的地表變形，但對(duì)地質(zhì)環(huán)境影響不大。巖石中砷等有害元素含量較高，根據(jù)近幾年觀測(cè)，地下水未受到污染，其礦石和廢石化學(xué)成分基本穩(wěn)定。礦區(qū)屬高中山區(qū)，空氣透明度高，周圍無(wú)大的工業(yè)，地下水及地表水水質(zhì)較好。區(qū)內(nèi)無(wú)其他環(huán)境地質(zhì)隱患，因此，該礦床環(huán)境地質(zhì)質(zhì)量中等。

綜上所述，陽(yáng)山金礦礦床大致確定為開采技術(shù)條件中等（Ⅱ）類型中復(fù)合問(wèn)題的礦床（Ⅱ－4）類型。

金屬礦床地下開采一道計(jì)算題求解，此題我不知道圍巖品位這個(gè)條件有什么用處，希望得到好心人的解答

1. 先算礦石貧化率：1-（0.9-0.15）/（1.2-0.15）=28.57%

2. 廢石的混入率=礦石貧化率

3. 再筭損失率：(20000*1.2%-（23000*0.9%-23000*28.57%*0.15%）)/(20000*1.2%)=17.86%

4. 工業(yè)礦石的回收率:1-17.86%=82.14%

   補(bǔ)償空間：崩落法采礦工藝，礦石崩落后，由于礦石碎脹性，體積會(huì)比崩落前增大，若崩落前，未做出足夠的空間，就強(qiáng)制崩落，會(huì)造成大塊產(chǎn)出率高，同時(shí)會(huì)對(duì)周圍工程造成嚴(yán)重破壞，也可能會(huì)拉槍，就像放煙花道理一樣，補(bǔ)充空間一般為崩落巖石體積的120%。

   補(bǔ)償系數(shù)：就是容納礦石的空間比礦石崩落前的實(shí)體體積。上述的為120%-100%-20%