（广东省国土资源厅 广东广州 510620）
摘 要：我国基础设施建设的快速推进带来了建材市场的繁荣，这也引发了水泥用石灰岩矿山的大规模开发利用。粤西地区某拟开采水泥用石灰岩矿山以粒度≤70mm的水泥熟料生产线用石灰岩为产品。根据矿体赋存条件，本研究提出采取自上而下水平分层山坡露天开采的生产方法且两个山头同时进行生产。运输采取公路运输和溜井平峒的方案，根据矿层的夹石的化学成分情况可考虑综合利用以降低生产成本。综合实际情况，本研究提出的开发利用方案从技术上、经济效益上和安全环保上都是可行的。
关键词：水泥 石灰岩 矿床地质 开采
引言
近年来，我国经济的快速发展伴随了基础设施建设的快速推进。大量基础设施的建设带来了建材市场的繁荣，这也促进了水泥用石灰岩资源的大量开发。石灰岩广泛发育的地区经济通常相对欠发达，而石灰岩矿山的开采就成了当地带动经济发展的重要途径之一。在湖南西部地区，某拟建水泥用石灰岩矿山计划建设两条5000t/d水泥生产线的原料矿山，预计最终建设规模为450万t/a。已有经验表明，矿床的开采顺序和开拓运输系统的选择是否合理将直接影响到整个矿山的建设效果。鉴于此，本研究对该拟建矿山的矿床及地质特征进行了系统分析，进一步提出了矿山的开采方案和生产工艺，旨在为类似矿山的开采提供借鉴。
1 矿床地质概况
本研究石灰岩矿区的出露地层包括泥盆系中统郁江组、东岗岭组和泥盆系上统融县组及第四系。郁江组地层为页片状泥质及砂质页岩夹泥质粉砂岩及细粒石英砂岩，东岗岭组地层为中厚层状白云质灰岩、白云岩、灰岩夹角砾状灰岩且下部以灰岩为主，融县组为中厚层状灰岩及白云质灰岩、白云岩、角砾状灰岩等。第四系地层为残坡积、冲积、洪积层，岩性为含岩石碎块砂质粘土、粘土。矿区为倾向北西的单斜构造，局部呈现宽缓的向斜构造，地层走向为北东且总体产状变化不大。矿区内仅发现有F1断层较为明显，总体走向为北西-南东向，呈弧形延伸穿越矿区两天勘探线。断层北东盘上升、南西盘下降为正断层。矿体内主要发育有北东和北西二组节理，还发育有近东西及近南北二组节理裂隙：第一组北东向节理裂隙倾向115°~165°∠14°~48°，第二组北西向节理裂隙，倾向25°~72°∠19°~62°不等。局部节理上部有张开溶蚀现象，并充填有土黄色含灰岩碎块粘土，大多节理面平直紧闭状。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆矿区内未见岩浆岩体和与之有关的小岩脉出露。石灰岩矿体赋存于泥盆系上统融县组（D3r）及泥盆系中统东岗岭组（D2d）石灰岩地层中，直接底板为泥盆系中统东岗岭组(D2d)的白云岩、白云质灰岩夹灰岩等。矿床由4个矿层（体）组成，编号为KC-I及KC-II、KC-III、KC-IV。
2 开采规划
本研究水泥用石灰岩矿区位于广东省粤西地区，拟设置采矿权范围和资源量估算面积分别约为2km2和1.5km2。矿区交通条件便利，通过简易公路连接省道和国道可与全国各地相连。在地形上，矿区位于狭长槽形地带的北段，附近为低山、丘陵及山间盆地。矿区最大相对高差550m左右。基岩基本裸露，为典型岩溶峰丛地貌，四周多为悬崖峭壁，时见突起孤峰，除陡壁外，地形坡度一般小于40°。矿山由多个山头组成，为满足开采需要，将在南北两个山头同时基建采准，削顶标高为500m左右，采准标高分别为480m左右水平台阶。结合矿山高差大的特点，为降低开采成本，该矿山将采用溜井平硐开拓系统。卸下的矿石经过垂直溜井溜到位于溜井底部的矿仓，然后经过板式喂料机喂料给位于溜井底部硐室内的石灰石破碎，破碎后的碎石经胶带输送至位于华兰庭内的缓冲库，然后在通过约50km的胶带输送至位于厂区。
3 矿床开采方案
3.1 开采方案
根据地质特征和地形地貌，拟建矿山以粒度≤70mm的水泥熟料生产线用石灰岩为产品。矿山采用自上而下水平分层山坡露天开采。矿层中夹石将作为水泥原料全部综合利用。设计确定的开采资源储量为4万余吨，考虑废石综合利用、基建、达产等因素的矿山服务年限约45年。开拓运输方案为公路汽车和溜井平硐开拓运输方案。采用大型机械化大规模开采方式，采用ROC L6型露天液压潜孔钻机穿孔，多排孔微差爆破。斗容6.5m3的PC1250-7型液压挖掘机装车采掘。采矿工艺方案为Cat773E型载重55t矿用自卸汽车运输和溜井平硐运输。根据挖掘设备和运输车辆的配置，采矿工作平台最小宽度为60m。矿山年工作300天，每天工作两班，每班8小时，穿孔、采装及运输为两班制，爆破工作在白班进行。
3.2 可行性论证
综合考虑矿山的实际情况，本研究矿山开采方案设计为山坡露天开采且同时两个山头进行生产。从综合利用矿产资源的角度出发，可以根据矿层的夹石的化学成分考虑综合利用以降低生产成本。开采过程中，采用公路运输和溜井平峒的方案可行，采用自上而下水平分层山坡露天开采的生产方法。开采设计参数选择、设备选型配置均按照满足矿山生产和安全要求来定。在满足生产要求的前提下，能做到节省基建投资，降低生产成本，取得好的经济效益。从企业整体看，投资本项目也是十分必要的，本石灰石矿主要是为水泥生产线提供石灰石原料，本项目的实施可以使水泥工厂所需要的主要原料——石灰石在质量、数量上都能得以保障，从而保证水泥生产的正常运行。因此，在现有技术条件和政策条件下，该开发利用方案无论从技术上、经济效益上和从安全、环境保护都是可行的。
4 结论
本研究水泥用石灰岩矿山的开采是地区经济发展的重要构成。拟开采的水泥用石灰岩矿区出露地层包括泥盆系中统郁江组、东岗岭组和泥盆系上统融县组及第四系。矿区为倾向北西的单斜构造，明显的断层仅F1且总体走向为北西-南东向。矿体内发育有北东、北西、近东西及近南北多组节理。根据矿体赋存条件，本研究矿山开采方案建议为山坡露天开采。为综合利用矿产资源，根据矿层的夹石的化学成分情况，建议设计上要考虑综合利用以降低了生产成本。
论文作者:李法南
论文发表刊物:《科技中国》2016年5期
论文发表时间:2016/7/26
标签：石灰岩论文; 矿山论文; 矿区论文; 节理论文; 水泥论文; 矿层论文; 矿体论文; 《科技中国》2016年5期论文;