湖南黄金洞矿业有限责任公司杨山庄工区地下开采安全现状评价报告
矿化(体)。该矿脉产于冷家溪群第四岩组中,具硅化、黄铁矿化、毒砂化、白云石化、绿泥石化,地表褐铁矿化较强,金矿化不连续。
该矿脉圈出202号一个矿体,位于矿脉东段22~13线之间,总长为880m,由200m标高的CM3、CM5、CM7、YME,160m标高的CM16、CM20,120m标高的CM18、CM16、CM14B、CM12B、CM10、CM8B、CM6B、CM6、CM02、CM00、CM01,80m标高的CM16、CM8及SK1603、SK1602控制,工程控制标高308~-174m。
202号矿脉往深部具侧伏规律,侧伏方位北西,侧伏角30°。矿体呈脉状,沿构造充填,局部切层,整体顺层。由含金蚀变破碎板岩及含金石英脉组成。在120m标高控制到一富矿包,单工程最大厚度12.75m,品位8.22g/t(CM16),平均品位5.79g/t,厚度7.58m,走向长370m。石英脉呈脉状、细脉状或透镜状穿插于破碎板岩中,脉宽一般2~15cm。矿体沿走向厚度、品位较稳定;沿倾向延伸厚度较稳定、品位逐渐减弱。该矿体金品位变化较稳定,单工程金品位1.00~9.06 g/t,矿体平均品位5.06 g/t,品位变化系数51.18%。矿体厚度0.29~12.75m,平均厚度3.85m,厚度变化系数为84.14%。
2.4.2 矿体围岩和夹石
(1)矿体围岩
矿体围岩主要为冷家溪群第四岩组板岩,部分为绢云母板岩、条带状板岩、千枚状板岩、粉砂质板岩及断层泥,均有不同程度的破碎、蚀变及矿化,节理发育。
(2)矿体夹石
区内矿体中未包含需剔除的夹石体。
2.4.3 矿石特征
(1)矿石类型
区内金矿石类型按矿物组构划分主要有含金蚀变破碎板岩、含金石英脉、含金构造角砾岩和含金蚀变板岩等。
(2)矿石结构构造
区内矿石构造主要为块状构造、星点浸染状构造、角砾状构造和板状或条带状构造,部分具网脉状构造、蜂窝状构造及晶洞构造等。其中条带状构造、板状构造是蚀变板岩矿石所常有的构造,块状构造则为含金石英脉类矿石的常有构造。
(3)矿石矿物成分 1)矿石的化学成分
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根据矿石的化学全分析和光谱全分析资料,矿石化学成分主要有:二氧化硅、三氧化二铝、二氧化钛、氧化亚铁、氧化钾、氧化钠、氧化镁、五氧化二磷、结晶水及金、砷、硫、铜、铅、锌、锑、三氧化钨、银等。矿区内各矿体中,有用元素为金、钨,其它元素含量少。
2)矿石的矿物成分
矿石的矿物成分较简单,主要由脉石矿物和少量的贵金属矿物及硫化物等组成。 脉石矿物以石英为主(约占50%),次为绢云母、白云石、方解石、绿泥石,斜长石,白云母等。金属矿物主要是硫化矿物如毒砂、黄铁矿,其次为白钨矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、辉锑矿、菱铁矿,偶见辉铜矿、斑铜矿、蓝辉铜矿等铜矿物。
贵金属矿物主要是自然金。
副矿物有褐铁矿、孔雀石、臭葱石、高岭土等。
2.5 矿床开采技术条件 2.5.1 水文地质条件
(1)地形地貌及气候水文
矿区属剥蚀低山区,最高山为矿区东部的山尖峰,其标高为694.45m,最低标高位于矿区北西角樟树潭冲积平原,其标高119.80m,总地势东高西低,在山尖峰至大垄里形成北西西向分水岭。区内地形切割强烈,沟谷发育,坡壁较陡,多形成V字形沟谷,但在樟树潭黄金溪一带由于黄金河的冲刷堆积形成冲积平原,总体有利于地表水、地下水自然排泄。
地处亚热带季风气候,平均温度16.8℃,年平均降雨量1532.5mm,历年日最大降雨量223.9mm,全年可分为4~7月为丰水期,2、3、7、8、9月为平水期,10月至第二年1月为枯水期。年平均无霜日248.4天,最短无霜日218天,相对湿度82.25%,年平均蒸发量1268.7mm。
矿区内地表水主要是黄金溪,由东向西呈绕曲状流经矿区,发育标高145~165m,常年有水,主要受南北二岸山岳地表水,地下水的补给,汇集矿区分水岭以南的地表水,地下水流出矿区。黄金溪两岸发育一些山间小溪,一般为季节性溪沟,在雨季直接汇集大气降水和地下水补给黄金溪。矿区内山塘稀少,是当地居民灌溉的临时储水体。
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(2)矿区岩层含水性 1)第四系松散岩类孔隙含水层
第四系孔隙含水层是矿区地下水的主要赋存场地,岩性主要为冲洪积砂砾石层、坡积层亚粘土夹板岩碎块和石英碎屑。冲积层沿黄金溪及两岸冲沟分布,层厚7.8m,上部0~4m为亚粘土夹砾石,下部0~3.8m为亚砂土、亚粘土、砂砾石层,含弱孔隙水,水位埋深于0.55~2.57m,冲积层水分布面积小,补给来源有限,对矿床开采无影响。洪积层出露于坡脚山间冲沟中,呈土黄、红棕色,主要成分为亚粘土夹板岩团块及石英碎屑,块径一般0.5~2cm,个别达5~8cm,呈棱角~次棱角状。岩性软弱,结构松散,层厚1~13m,从冲沟头至冲沟沟口逐渐加厚,在钻进过程中冲洗液部分漏失,表明其透水性较好,水位埋深0~0.7m,泉水流量0.039~1.471L/s,随季节变化大。洪坡积层覆盖了个别矿脉带的局部地段,对矿脉浅部充水起一定的补给作用。
2)冷家溪群第四岩组板岩风化裂隙含水层
区内广泛出露,岩性主要为板岩、绢云母板岩、条带状板岩及粉砂质板岩,本身含水微弱,为一相对隔水层。浅部风化带含弱裂隙潜水,为矿坑充水的主要困素。风化带发育厚度不一,受地貌和构造条件控制,一般20~35m,在山坡和构造复杂地段,风化带较深,达40~96m;在地形切割较深的沟谷地,风化带较浅为5.6~8.0m。风化带的发育标高一般在当地侵蚀基面以上,风化带中裂隙发育,有利于地下水活动,雨后常见地下水渗流排泄,泉水量0.027~0.117 L/s。风化裂隙水受地形地貌的制约,分布局限。沟谷地带为地下水的径流排泄场所,水位标高185.43~358.62m不等,其补给来源主要为大气降水和上覆第四系含水层,对矿床开采具一定影响,是矿床充水的主要来源之一。
3)白垩系戴家坪组红层孔隙裂隙含水层
仅出露于矿区北西角,岩性主要为砂岩、砾岩,本身含水微弱,为相对隔水层,岩层中仅含弱裂隙潜水,因远离矿床,对矿坑充水无影响。
(3)矿区断裂构造水文地质特征
区内断裂构造发育,按断裂走向分为北东向及近东西向两组,其中北东向断层主要为泥湾断裂,其性质为平移逆断层,对前期断层起改造破坏作用。近东西向断裂主要受南北向挤压应力作用影响,形成一系列压-扭性断层组合。断层破碎带主要为蚀变
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破碎板岩及石英脉,断面清楚,见有断层泥或糜棱岩,其间泥质及铁硅质胶结,结构松散,断层破碎带顶、底板节理发育。
断层破碎带宽0.2~21m,其水文地质性质与矿脉带蚀变破碎板岩及石英脉类似。断层两盘均为冷家溪群板岩,其破碎带泥砂质、亚粘土含量较低,断层含水性及透水性差,仅在近地表含少量的孔隙~裂隙水。层间泉水点少见。
(4)隔水层
冷家溪群第四岩组未风化的新鲜板岩岩性较致密,仅局部节理裂隙发育,属闭合节理裂隙且为石英、方解石充填,含、导水性差。这些岩石层位稳定,分布连续,为巨厚良好隔水层。
(5)矿脉水文地质特征
矿脉带系冷家溪群第四岩组板岩的层内挤压破碎蚀变带,成分主要为蚀变破碎板岩及少量石英脉,泥质胶结紧密,多见黄铁矿化、毒砂化、白云石化、绿泥石化。局部见构造角砾岩,角砾呈棱角~次棱角状,砾径0.2~8.0cm,一般为泥砂质及岩屑胶结,局部硅质紧密胶结。岩石结构松散,岩性软弱。破碎带内,泥质含量高,导水性较差,且矿脉带大多出露于分水岭及山坡地带,不利于接受补给、储存,矿脉带不构成稳定的富水层。但其发育于板岩风化带的部分仍具有一定的含、透水性,与板岩风化带构成统一的弱含水层。在破碎带与底板风化板岩的接触面上,常见滴水涌水现象,如1号矿脉130中段涌水量约为0.504~3.10m3/h、50中段涌水量约为0.504~1.26 m3/h、202号矿脉337中段涌水量约为0.14~7.82 m3/h、277中段涌水量约为0.07~1.44 m3/h 、3号矿脉287中段涌水量约为0.09~3.6 m3/h、207中段涌水量约为1.17~5.85 m3/h,601号矿脉108中段涌水量约为0.417~0.93 m3/h 、602号矿脉108中段涌水量约为0.635~1.08 m3/h, 但随着降水停止,涌水逐渐趋于枯竭,属弱裂隙含水带,涌水量随着开采深度的增加而减小。
总体上,矿区水文地质条件属简单类型。
2.5.2 工程地质条件
冷家溪群第四岩组板岩岩性完整致密,工程地质稳定性较好,而风化板岩与未风化板岩相比,力学强度有所降低。据《1∶20万区域水文地质普查报告》(平江幅)资料,风化板岩内摩擦角27°00′~31°30′,内聚力0.18~1.76MPa,承载力3. 92MPa。
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矿石松散系数参照《湖南省平江县黄金洞金矿金塘矿区三号矿脉带详细勘探地质报告》中1号矿脉带测定结果,石英脉及网状石英脉为1.50-1.71,矿化蚀变板岩为1.61。围岩物理力学性质参照《湖南省平江县黄金乡杨山庄金矿勘探地质报告》中201、202号矿脉试验结果,平均抗压强度57.5Mpa,平均抗剪强度26.4Mpa,内摩擦角37°6′,普氏系数6,硬度等级Ⅳ,单块板岩坚硬、致密,力学强度大。矿脉带深部蚀变破碎板岩及石英脉硅、泥质胶结较好,结构较完整,顶底板较稳定。但在水平节理发育、构造破碎带较厚、结构松散或采空区较大以及近地表风化强烈地段,工程地质条件较差,局部地段顶底板变形、坍塌等不良工程地质现象,在矿床开采、坑道施工过程中,注意在地质工程条件较差地段加强支护。矿脉带顶底板岩层较稳固,脉外坑道掘至深部一般无需支护。
矿区山坡自然坡角15~52°,矿石安息角41°。 本矿床工程地质条件较好,属中等偏简单类型。
2.5.3 环境地质条件
矿区地处湿润的大陆性亚热带季风气候区,地方经济以农、林业为主,植被覆盖率在90%以上,四季葱翠。区内地层岩性为冷家溪群浅变质岩,岩石一般完整致密,力学性能较稳固。地表风化岩石厚度一般小于10m,但区内地形切割强烈,沟谷坡度一般较大,容易形成滑坡(矿区南端下吉坑由于坡度较陡,风化层松散,于2009下半年发生滑坡),金矿开采后形成的荒石及尾砂堆置不当,会形成泥石流对下游居民生命财产带来损害。另外,矿山在对金矿石选矿加工过程中,产生的废水、废气等有害成分均进行了处理。
矿区位于连云山断隆带北东端,其新构造运动主要表现为伴随着区域掀斜运动的地壳振荡性抬升,相对于周边地区,其新构造运动不发育,为稳定地块。
据《中国地震动参数区划图》,本区地震动峰值加速度小于0.05g,地震动反应谱特征周期为0.35s,对应地震基本烈度小于Ⅵ度,属弱震区。
综上所述,矿山环境地质条件属中等类型。
2.6 矿山开采现状 2.6.1 矿山开拓系统
湖南黄金洞矿业有限责任公司采用地下开采,平硐+盲斜井联合开拓。安全出口为
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