天津矿山工程有限公司 天津市 301900
摘要：结合各类边坡工程的采掘技术和露天矿高陡边坡的实际情况，分析爆破、铲装、运输等对梯段同掘产生的影响。最终考虑阿城新明石灰石矿山不同岩土体特点，采用采矿技术实现石灰石矿的初步均化，延长相应圈定内的矿体储量服务年限，同时采取综合的边坡治理措施，建设安全、绿色、环保的露天矿山。
1、矿山基础条件
1.1矿山资源
新明水泥用大理岩矿西矿体，矿体为巨厚层状，单斜产出。东西长1180m，平均宽389m左右，最大宽度可达472m，最小宽度300m。资源量333+122b级共14612.53万吨。西矿体平均品位：CaO 为54.65%、MgO为0.48%、SiO2 为1.17%。
新明东矿体为巨厚层状，呈单斜产出。东西长520m，南北宽86.50-344.80m。矿石资源量（332）2371.39万吨、推断的内蕴经济矿石资源量（333）718.65万吨，合计3090.04万吨。矿体总体平均化学成分为：CaO 54.88%，MgO 0.40%。
新明水泥配料用砂质板岩矿，矿体长度420m，宽度300m。矿石总资源储量为1350.77万吨，其中（333）类型资源储量1153.20万吨，（334）类型资源储量197.57万吨。
1.2矿山现状
西矿体矿层厚度较稳定，由于F8断层作用及闪长玢岩（ ）的侵入影响，沿走向中间薄、两端厚。据工程实际控制，平均厚277.46m，最厚321.56m，最薄210.35m。
西矿体最高标高为432m，最低开采标高180m，台段高为14m，共有18个台段，边坡最大高差252m。现开采最低水平为292m，共有292m-306m台段、306m-320m台段、320m-334m台段和334m-348m台段4个台段平行作业。
1.3矿石质量及空间变化
1.3.1矿石质量
矿石类型单一、质纯，颜色以灰白、乳白、白色为主，因表生作用影响，可为褐黄色，局部受气化热液影响可成为紫、绿、红、黑色等。
矿石为中粗粒（少数为巨粒）花岗变晶结构、块状构造，矿物成分：主要为方解石（98%），呈它形粒状，粒径2-4mm，个别5mm；次为褐铁矿（1%）。由于受后期气化热液作用，局部矿石中方解石含量相对减少。
西矿体总体平均（算术平均值）化学成分（%）为：CaO 54.65、MgO 0.48、SiO2 1.17、A12O3 0.30、Fe2O3 0.19、烧失量42.52。
1.3.2斜长花岗斑岩脉
分布在西矿体K02勘探线两侧，呈不规则脉状，与矿体斜交。沿北西——南东向长350m左右，宽2——34m，平均宽14.86m；倾向北东15°，倾角77°，深部穿过180m标高，贯穿整个矿体。
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岩石呈紫红色，斑状结构，块状构造，斑晶主要为斜长石，次为钾长石，基质为钾长石（35%）、斜长石（3%）、石英（20%）、黑云母（5%）及少量绿帘石、磁铁矿等。
1.3.3构造蚀变带
出露在西矿体Ⅱ线两侧，斜切矿体，沿北东—南西向长230m，平均宽11.65m，最宽20m左右，向深部穿过250m标高，期后热液沿此带及其两侧劈理活动，见有矽卡岩化、矽化现象。据Ⅱ线、ZK32、ZK46等工程统计之算术平均值，其蚀变带的总体平均化学成分（%）为：CaO 47.28、MgO 1.92、SiO2 14.30、A12O3 2.03、Fe2O3 0.87、烧失量32.15，其中SiO2、A12O3含量较高。
1.3.4闪长玢岩
分布在西矿体K01、K03勘探线上及其附近，多呈大型或不规则脉状分布。
K01勘探线上的闪长玢岩，沿北东——南西向长100m，呈不规则脉状，岩性为暗灰、灰绿色，斑状结构，其斑晶（15%）为斜长石（中长石），基质（85%）由斜长石（60%）、角闪石（20%）、磷灰石（5%）、黑云母（5%）、绿泥石（5%）等组成。
1.3.5矽卡岩类蚀变带
地表多呈数条集中出露，主要分布在南东部K02线以南矿体近围岩的大理岩中。柘榴石透辉石矽卡岩浅灰绿色，微—隐晶质结构，块状构造，矿物组成以透辉石为主，次为石榴石、绿帘石、斜长石等。
2、矿山开采技术研究
石灰石矿山中陡倾斜矿体的开采技术是采用同一台阶分2-3工作阶段，每个台阶形成一个作业组，每组阶段自上而下逐个阶段逐个阶段轮流开采上一阶段推进到预定宽度后，设备移至下一个阶段开采，当一组中每个阶段均推进到预定宽度后，完成一个采剥循环。边坡爆破采用光面爆破技术，据本矿山边坡岩石特性，采用一次分段延期起爆技术，保证边坡稳定美观。
采用同一台阶多工作阶段作业，不同工作阶段进行不同品味矿石均化，综合利用各类岩石，提高资源利用，减少废石剥离。资源的综合利用，能很好的节约资源，延长矿山的使用寿命，同时减少排废场地的征用，减少废料对周边环境的影响，保护环境，防止泥石流隐患，产生很大的企业及社会效益。对本矿山进行整体规划，减少矿山废石排放量，逐步实现矿山零排废，达到绿色矿山标准。
矿石搭配计划是充分利用资源、保持入库矿石质量长期稳定的有效措施。通过编制配矿计划，优选采区搭配位置和采区推进方向，均衡矿石质量与生产剥采比，充分搭配低品位矿石，避免采出矿石质量出现大的波动，为水泥生产创造有利条件。
采用该采矿技术实现石灰石矿的初步均化，提高资源利用率10%以上，相应圈定内的矿体储量延长了服务年限。减少废石土排放量，节约了排土场用地。采取该采矿技术措施进行边坡治理，预防露天矿高陡边坡产生各种地质灾害。
采用此项技术后进行入厂矿石合格率对比，低品位矿石搭配利用率对比，边坡塌方次数、数量以及排废量的减少情况。矿石合格率提高，低品位矿石得到利用，排废量减少，保证边坡稳定美观。
3、结语
该项技术的创新研究，克服了阿城寒冷施工条件，圆满完成施工任务，工程质量达优，减少废石土排放量，提高资源综合利用，取得了良好的经济效益和社会效益。
论文作者:夏金魁
论文发表刊物:《基层建设》2015年20期供稿
论文发表时间:2016/3/22
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