APP下载

河北省银多金属矿勘查开发主要地质问题及开采条件分析

2021-01-06

中国金属通报 2020年15期
关键词:金属矿矿体矿区

苏 野

(河北省煤田地质局第二地质队,河北 邢台 054000)

河北省西南部、东北部以及北部银多金属矿有着悠久的开采历史,伴随中国改革开放的不断推荐和社会经济的快速发展,国内对矿产资源的需求量也在逐年递增,对河北银多金属矿区的勘查开发自1970年就已经渐渐开始,截止现在已经在地质、物探、化探等方面进行了大量研究并取得一定成果,如地质构造、成矿规律、找矿方向等[1]。但现今关于该地的基础地质研究工作主要是围绕着传统研究而展开,因为空间尺度的限制,导致有关研究成果至今尚未取得完整、系统的研究,资料在综合应用上略显不足。河北省内金、银、铜等多金属密集分布,岩浆活动十分活跃,成矿条件比较优良。可此地在矿产开发工作上效率比较低,相应的在控矿上的努力就略显欠缺,另外在成矿规律和寻矿方面相应的也出现一系列争论。在我国矿产资源日趋紧张的形势下,为了进一步确保矿产资源的开采和应用上的要求,就必须在矿山开采以前着手一系列的勘查,以备后续开采。

1 河北省银多金属矿勘查开发主要地质问题

1.1 岩石崩塌

在河北省银多金属矿山的开采过程中,为了高效确保有色资源的开采质量,技术人员必须对其开采深度进行提高,当多金属矿产开采结束以后,就会在地下空间内形成一个的开采区,一般状况下,开采区必须在周围设置相应的矿层,在矿层中,要求中间矿层呈现空心,地层岩石主要作用就是为了承载基底上方的压力,顶层岩石主要是为了承载地球重力作用下自身带来的压力。银多金属矿山中的顶层岩石由于在长时间重力作用和其他压力的累积下,极易发生一定程度的错位,在外力作用下,岩石就会大面积崩塌形成盆地,进而影响到银多金属矿山的开采进度和开采质量。为了降低岩石崩塌对银多金属矿山的一系列影响,就必须及时对踩空区进行补救和填补工作,并结合银多金属矿产资源的实际开采进度,利用科学的开采技术,尽可能降低岩石崩塌的发生,从而高效保障河北银多金属矿企业的各种效益。另一方面,银多金属矿产企业的有关技术人员有必要合理借助各种资源,针对开采区内存留的废石,以合理的方法,在满足银多金属矿山开采质量的前提之下,确保采空区问题获得及时的解决,从而达到保护矿山的目的。

1.2 山体滑坡

在对银多金属矿山资源进行勘查时,对于那些已经勘探出来的混砂和碎石,如果没有及时做好相应的解决措施,不单单会大大降低山体的表层稳定性,而且长久以往极易发生一系列的山体滑坡,从而对企业的经济效益造成很大的影响。因为河北省银多金属矿山的勘探工作涉及环节相对来说也较为复杂,为了有力保障河北省银多金属矿山资源在后续开发中获得更好的开采,针对山体滑坡,采取合理的手段是十分有必要的。为了有效确保河北省银多金属矿山中的山体滑坡问题获得科学处理,技术人员在实际勘探环节中,可在河北省银多金属矿山中安设一定规模的防滑网,在确保河北省银多金属矿山顺利开采顺利的前提之下,进一步提升资源利用率,最大限度地降低山体滑坡的发生。对于露天开采的河北省银多金属矿山,开采人员必须安装科学有效的防滑墙,并做好一系列的排水工作,从源头上解决山体滑坡,确保企业效益。

1.3 水土流失

银多金属矿产的实际勘查过程中,技术人员会合理配套相应的探矿工程,譬如探矿勘查初期的探槽发掘,普查环节的探槽、钻探,详查环节根据科学合理的勘查网度进行的探槽、平硐、钻探等,这就造成银多金属矿山范围以内的地表层时常被开挖,严重的话甚至会导致基岩表露于地表,这就严重破坏了当地环境[2]。在生态环境比较好的区域,其自身就能够在短的时间内自行恢复,比如南部一些湿润、植被发育优良的区域,一般来说对生态环境的影响较小;但在生态环境较为脆弱的区域,如河北西北和西南部,因为气候环境比较差,造成生态环境在短时间内无法完全恢复,非常容易出现水土流失;在生态环境脆弱的地区,如河北西部不仅仅生态环境较为脆弱,一经破坏,未来几年甚至数十年之内自身都无法完全恢复,生态环境破坏不可逆,这也就进一步加剧了该地生态环境的退化。所以,水土流失也严重限制了银多金属矿产资源的勘查。

1.4 地裂缝

地裂缝灾害也是河北省银多金属矿勘查开发过程中经常出现的主要地质难题之一,采空区内的地裂缝发育完全,地裂缝主要集中在采空区四周,因为地层上方受到较大拉力,这就导致其变形程度比较大,极易使周遭土层因差别固结变形而发生一定程度的形变,出现地裂缝。河北省银多金属矿勘查开发矿区的地裂缝灾害主要表现为因采矿塌陷而出现的地裂缝,集中分布在矿区塌陷坑的周围,其长度通常在20m~160m,宽0.4m~2m,深1m~3m。一般趋势表现为:和挖掘巷道平行分布,与塌陷坑呈现椭圆形分布,因为矿区主要表现为分层开采,所以地裂缝总体表现为偶合偶分。

2 河北省银多金属矿开采条件分析

2.1 水文地质

河北省银多金属矿区在地质上属于丘陵区域,区域内的海拔在220m~85m,山体坡度通常在8°~40°之间,地形之间的切割比较明显。河北省内绝大多数的银多金属矿一般都临近水源,当地侵蚀基准面为90m左右。根据地形成因以及地貌划分,矿区为剥蚀地貌。基岩表露,植被发育较好,基本为灌木丛,少部分为林地。其在地下水类别和含水、隔水层上表现出来的特征为:①含水层根据岩系特征和岩浆岩风化裂隙含水主要包括四种,第三系堆积孔隙含水层、第四系岩浆岩孔隙含水层、构造带裂隙含水层、风化裂隙含水层;需要注意的是,隔水层内的深部基岩普遍视为重度隔水层。地下水在补、径、排条件充足的情况下,矿山区域内不存在地下水裸露,排水条件比较优秀。银多金属矿体的最低赋存高度一般为100m左右,普遍高于当地最低地表基准面,大气降水、地下水均可向矿体东西及西北侧低低洼排流。地形坡度控制在10°~35°,地面绝大多数属于表露基岩,满足地下水排泄顺畅。通常区域内无岩溶地下水的补给,所以大气降水成为银多金属矿体的主要充水来源。

2.2 矿床地质

河北银多金属矿区内普遍发育有第三系堆积物;裸露的岩系主要包括中侏罗纪粉砂岩、石英岩、泥质砂岩以及以粉砂岩为主的火山岩,地表岩层分布比较散落,岩石破裂;除此之外,还有下侏罗纪碳质板岩、灰岩、火山板岩、粉砂岩等,岩层产状普遍南向,产状明显,倾角10°~25°[3]。因为受到区域岩层构造活动的影响,矿区内的断裂发育比较良好(断裂宏观特征参考图1),这意味着境内断裂发育明显控制了矿区内银多金属矿体的产出。

图1 断裂宏观特征

根据图1资料,断裂带早期发育一般在中元古时代,带有强烈的活动性。沿断裂带发生过大规模的岩浆侵入活动,从而出现了以花岗岩、玢岩脉为代表的岩体。之后断裂继续,中期以逆断层为主,使侵入岩体发生一定程度的挤压变形,形成岩体蚀变。据此,河北省内的银多金属矿区统计勘探出4个银多金属矿体(以V、VI、Ⅶ和Ⅷ号表示),其中V号矿体属于主矿体。除了这4个矿体之外,在银多金属矿区内主矿体的西南部和东北部都发现含有一定矿脉体的矿点。此矿床的矿体规模分布比较集中,形态且比较复杂,严格来说其形态是受到断裂构造带的影响而成的。矿体接近地表部分发现氧化明显,相对而言在形态上表现的就比较破碎。矿体内发现的矿石根据其氧化程度可分成原生矿石和氧化矿石。原生矿石的构造具体包括条状、网络状、丝带状、角砾状等;氧化矿石的构造则具体包括胶状、气孔状、丝状构造等。一般而言,矿石结构普遍表现为自形——半自形——中粒——细粒结构、非自形粒状结构、晶体结构、共脉结构等。矿体内主要金属矿物有铜矿、锌矿、铁矿、闪锌矿、镍铅矿、锡铅矿、硫锑铅矿、钪铁矿、菱锰矿、闪锌矿,以及少量的银铜矿、硫镍铅银矿、锰锑矿、孔雀石等;非金属矿物具体有石英石、刚玉、电气石等。矿区周围蚀变类型普遍表现为硅化、岩浆化、硅酸盐化等。

2.3 边坡、矿体及顶底板稳定性

银多金属矿区一般位于分水岭,地表坡度在5°~45°之间,边坡呈稳定状态。可矿区内往往因为基础设施的修建、废弃物堆放、坑道开挖形成一定规模的人工边坡,这部分边坡就表现为不稳定状态。而矿体则主要存在于构造破碎带内,具体的控矿断裂破碎带特征参见表1所示。

表1 矿区主要控矿断裂破碎带特征

根据表格内容得知,银多金属矿在开采时,其矿体的上方板节裂隙普遍发育,岩体的整体稳定性较低。按照已施工银多金属矿山平硐的爆破和挖掘破坏作用,在其硐壁上段、顶部局部发现存在上壁坍落的现象;而在砂岩地段,硐壁完整性较好,稳固性优良。所以,判断为矿区开采条件为简单——中等类型。

3 结语

对河北省银多金属矿勘查开发主要地质问题及开采条件进行分析,依托银多金属的勘查要求,结合开发的主要地质问题,对河北省银多金属矿的开采条件进行分析。随着寻矿工作的日益困难,技术开发将被广泛应用到寻矿过程中,这也是当前和以后很长一段时间我国矿山企业面临的首要问题,地质问题也在一定程度上限制矿产资源的勘查开发,希望本文研究可以对之后的矿产资源开发具备一定的参考价值。

猜你喜欢

金属矿矿体矿区
美准备将矿区转变为清洁能源中心
煤炭矿区耕地土壤有机质无人机高光谱遥感估测
陕西咸阳旬西矿区总体规划获陕西省发改委批复
缅甸中七号锡铁多金属矿地质特征及成因分析
西藏努日东钨铜多金属矿成矿地质特征及找矿方向
近地表矿体地下组合式连续开采技术研究
东昆仑益克郭勒铜钼多金属矿地质特征及找矿标志
Chronicle of An Epic War
论甲乌拉矿区断裂构造及控矿作用
缓倾斜矿体露天采场台阶矿量的分配计算