施杰李
(云南磷化集團(tuán)工程建設(shè)有限公司,云南 昆明 650600)
昆陽(yáng)磷礦位于滇池聚磷區(qū)南西部,即原昆陽(yáng)磷礦區(qū)一至四采區(qū)勘探線6-56線之間,為昆陽(yáng)磷礦區(qū)的東半部,與昆陽(yáng)磷礦二礦(原五、六采區(qū))相接。位于昆明市204°方向平距39km、晉寧縣325°方向平距6.7km,地處云南省昆明市晉寧縣昆陽(yáng)鎮(zhèn)境內(nèi)。其地理坐標(biāo)(54北京坐標(biāo)系):東經(jīng)102°31′39″~102°34′55″,北緯24°42′36″~24°44′12″。昆陽(yáng)磷礦區(qū)內(nèi)巖漿巖不發(fā)育,主要分布于測(cè)區(qū)北西50km~65km的富民羅次一帶,普渡河—滇池?cái)嗔雅c羅次—易門(mén)斷裂之間。主要為基性、超基性和堿性巖體,呈巖珠、巖墻、巖床狀產(chǎn)出[1]。
礦區(qū)水文地質(zhì)條件類型以大氣降水和礦層及其頂?shù)装迦跻恢械葞r溶裂隙含水層補(bǔ)給的簡(jiǎn)單類型,開(kāi)采前后,礦區(qū)的水文地質(zhì)基本無(wú)變化,礦區(qū)地層因剝蝕而出露不全,該礦區(qū)地形為順向坡,巖(礦)層為單斜構(gòu)造,為裂隙充水礦床,探明礦體大部分位于當(dāng)?shù)刈畹颓治g基準(zhǔn)面—滇池水面以上;本次核實(shí)開(kāi)采標(biāo)高在1620m以上,礦坑水多能自然排泄。
礦區(qū)開(kāi)采礦層均位于當(dāng)?shù)刈畹颓治g基準(zhǔn)面和地下水位以上,礦坑充水的主要因素比較單一,僅為大氣降水,包括直接落入采坑的大氣降水涌水量及地表徑流涌水量,處理的主要方法是挖排洪溝泄洪,排洪溝的規(guī)模根據(jù)礦坑涌水量預(yù)測(cè)及對(duì)實(shí)際涌水量的觀測(cè)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì),從開(kāi)采的情況來(lái)看,此方法完全可以解決礦山開(kāi)采過(guò)程中的礦坑涌水量問(wèn)題。
礦區(qū)地處區(qū)域強(qiáng)富水補(bǔ)給、徑流區(qū),本次進(jìn)行資源儲(chǔ)量核實(shí)的礦層按開(kāi)采標(biāo)高分為兩部分:最低標(biāo)高以上區(qū),礦體位于水位和當(dāng)?shù)刈畹颓治g基準(zhǔn)面以上,礦坑充水因素主要為大氣降水,水文地質(zhì)條件屬簡(jiǎn)單類型;礦體位于地下水位以下,主要充水含水層富水性強(qiáng),礦坑水不能自流排泄,水文地質(zhì)條件為以巖溶含水層充水為主的中等偏復(fù)雜型。
礦區(qū)工程地質(zhì)條件為以可溶鹽巖、碎屑巖類堅(jiān)硬-半堅(jiān)硬巖類為主的中等類型。工程地質(zhì)條件隨著開(kāi)采規(guī)模的擴(kuò)大,有滑坡的可能性。礦層直接頂板為含磷硅質(zhì)白云巖,新鮮巖石致密堅(jiān)硬,比重2.84g/cm3,飽和容重2.79g/cm3,吸水率1.6%,飽和內(nèi)聚力14.0MPa,飽和內(nèi)摩擦角47.1°,風(fēng)干抗壓強(qiáng)度124.1MPa~141.5MPa,飽和抗壓強(qiáng)度117.7MPa~133.3MPa,軟化系數(shù)0.95,屬堅(jiān)硬巖類,穩(wěn)固性好。
露天采礦場(chǎng)工作幫的邊坡類型為逆向?qū)訝顜r質(zhì)邊坡,其組成巖層為筇竹寺組一—四段(?1q1-4)粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖,中誼村組二段(?1z2)白云巖、一段砂屑狀磷塊巖(?1z1),巖組單軸抗壓強(qiáng)度71.8MPa~193.7MPa,屬堅(jiān)硬巖類;端幫(東、西部)的邊坡類型為斜(切)向?qū)訝钸吰拢浣M成邊坡巖層同上;永久幫的邊坡類型為順向?qū)訝钸吰?,組成邊坡的地層巖性單一,為漁戶村組二、三段(?1y2+3)白云巖、白云巖夾硅質(zhì)巖,單軸抗壓強(qiáng)度為97.0MPa~106.9MPa,屬堅(jiān)硬巖類[2]。
礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量為中等類型。由于礦山為露天開(kāi)采礦山,礦層及圍巖中檢出有害元素F含量較高,應(yīng)在開(kāi)采的過(guò)程中注意,同時(shí)還應(yīng)注意水土流失問(wèn)題。剝采破壞地表形態(tài)及植被,堆放的剝離物結(jié)構(gòu)松散,又無(wú)法被根系保護(hù),易產(chǎn)生水土流失,如遇大雨,還有引發(fā)泥石流的可能。
露采可能會(huì)引起邊坡失穩(wěn)、滑坡、滑移,露采時(shí)穿孔爆破、機(jī)械振動(dòng)等人工活動(dòng)對(duì)邊坡穩(wěn)定性有影響,局部軟弱夾層可能會(huì)產(chǎn)生蠕動(dòng)變形,引起滑坡。
露采易產(chǎn)生粉塵,對(duì)環(huán)境造成影響。
綜上所述,經(jīng)過(guò)2018年調(diào)查研究可發(fā)現(xiàn),礦區(qū)在區(qū)域上屬地震烈度Ⅷ度帶,為較不穩(wěn)定區(qū),地下水質(zhì)良好,物理地質(zhì)現(xiàn)象不發(fā)育,但礦石及圍巖中F和U的含量偏高,對(duì)環(huán)境有一定危害,礦山長(zhǎng)期開(kāi)采造成地表形態(tài)、植被的破壞,礦段環(huán)境地質(zhì)質(zhì)量中等偏復(fù)雜。
2018年度主要對(duì)二、三、四采區(qū)進(jìn)行開(kāi)采,動(dòng)用7個(gè)礦體上層Ⅰ品級(jí)、上層Ⅱ品級(jí)、上層上Ⅲ品級(jí)、上層下Ⅲ品級(jí)、下層Ⅰ品級(jí)、下層Ⅱ品級(jí)、下層下Ⅲ品級(jí),70個(gè)采空塊段。通過(guò)本次調(diào)查,區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造輪廓和特征與原勘探報(bào)告描述基本相同,僅個(gè)別斷裂構(gòu)造上稍有增減。本次調(diào)查未見(jiàn)新增礦體,原各礦體的形態(tài)、產(chǎn)出位置、厚度均變化不大,礦體產(chǎn)狀、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造及礦石質(zhì)量也無(wú)大的變化,局部礦體傾向延伸品位略有變化,但對(duì)資源儲(chǔ)量的影響不大。
經(jīng)本年度動(dòng)測(cè),全區(qū)上礦層工業(yè)礦體厚5.00m~7.00m,平均厚度6.18m。上礦體(層)工業(yè)礦體從地表至中深部厚度穩(wěn)定。礦體厚度沿傾向及走向的變化規(guī)律是:東部較厚,一般7.00m~8.00m,最厚15.30m。西部較薄,一般5.00m~6.00m,最厚7.40m。上礦層厚度大于8m的地段主要分布于補(bǔ)勘區(qū)東部靠南側(cè)(14-37線),作東西向展布,長(zhǎng)約2.5km,寬200m~600m。該厚度帶的北部有零星地段厚度大于8m,礦層工業(yè)礦體的厚度與P2O5含量一般呈消長(zhǎng)關(guān)系,個(gè)別位于溝谷的地段,因次生富集作用,P2O5含量變高,略有波動(dòng)。
下礦體(層)工業(yè)礦體厚度從地表至中深部具變薄的趨勢(shì),但變化不大,變化系數(shù)57.70%,從變化系數(shù)來(lái)看,厚度變化仍屬中等。下礦層除個(gè)別地段底零星分布有低品位礦石外,大部分礦層與礦體吻合。工業(yè)礦體厚度3.00m~4.00m,最厚7.95m,平均3.25m。下礦層工業(yè)礦體厚度變化情況與上礦層截然相反,一般為西部較厚,為4.00m~6.00m,東部較薄,為2.00m~4.00m。礦區(qū)中部靠南段礦體厚度為0,其分布范圍東西長(zhǎng)約1km,南北寬約600m。此外,無(wú)礦區(qū)的北側(cè)及東側(cè),零星地段厚度小于1m。工業(yè)礦體上、下礦層與全區(qū)工業(yè)礦體平均品位比較得出結(jié)論:P2O5平均含量地表至中深部具下降的特點(diǎn)。
據(jù)實(shí)測(cè)和收集礦山相關(guān)開(kāi)采資料分析,昆陽(yáng)磷礦為海相沉積的大型磷塊巖礦床,厚度較大,品位較高,層位穩(wěn)定。含礦巖系為下寒武統(tǒng)中誼村組(?1z),具工業(yè)價(jià)值的礦體(層)為上礦層(?1z1-3)和下礦層(?1z1-1),其間夾灰白色凝灰質(zhì)粘土巖層(?1z1-2)。上礦層的頂板為硅質(zhì)白云巖(?1z2),下礦層的底板為白云巖夾硅質(zhì)條帶(?1y3)。層序清楚,頂、底板界線及標(biāo)志明顯。開(kāi)采后的含磷礦地層系為下寒武統(tǒng)中誼村組(ε1z),磷塊巖礦床為穩(wěn)定的層狀,礦體(層)總體為一走向東西,向南緩傾斜的單斜構(gòu)造,平均傾角16°,其產(chǎn)狀完全與圍巖產(chǎn)狀一致。礦體(層)的規(guī)模皆指工程控制范圍而言,長(zhǎng)5.6km,寬1.0km~2.15km。
礦山為露天開(kāi)采,礦床總體開(kāi)采技術(shù)條件無(wú)原則性變化,礦區(qū)在區(qū)域上屬地震烈度Ⅷ度帶,為較不穩(wěn)定區(qū),地下水質(zhì)良好,物理地質(zhì)現(xiàn)象不發(fā)育。
綜上所述,昆陽(yáng)磷礦礦區(qū)水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)現(xiàn)狀調(diào)查研究和預(yù)測(cè)評(píng)價(jià),較詳細(xì)地查明了礦段水文地質(zhì)條件為以大氣降水充水和礦層及其頂?shù)装宄渌疄橹鞯闹械阮愋?;工程地質(zhì)條件為以上覆碎屑巖類半堅(jiān)硬—堅(jiān)硬巖類、礦層及頂?shù)装蹇扇茺}巖類堅(jiān)硬巖類為主的中等類型;礦床開(kāi)采對(duì)環(huán)境有一定影響,環(huán)境地質(zhì)條件中等。礦床開(kāi)采技術(shù)條件勘查類型屬中等型的復(fù)合問(wèn)題礦床(II-4型)。