鄭家貴
(江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局九一五地質(zhì)大隊,江西 南昌 330002)
本礦區(qū)水文地質(zhì)、工程地質(zhì)條件中等,地層層間、裂隙間含水微弱,目前未見明顯斷裂與礦區(qū)溝通,在今后的勘查、生產(chǎn)工作中需要注意及進一步研究。
礦區(qū)內(nèi)僅見第四系聯(lián)圩組地層(Qh1-2l),分布范圍大約為礦區(qū)總面積的35%,主要分布于礦區(qū)西部,南部呈面狀分布,在礦區(qū)中部溝谷中亦有分布,呈狹長條帶狀。成分主要為粉質(zhì)粘土、亞砂土、砂礫石,厚0.1m ~6m。
在坑頭水庫南面400m 處見一裸露剖面,揭露出巖石基巖,經(jīng)測量節(jié)理主要有2 組,一組產(chǎn)狀86°~105°∠25°~34°,節(jié)理面凹凸不平,有泥質(zhì)充填,少數(shù)有水滲出,間距1.8m ~2.5m不等。另一組產(chǎn)狀285°∠68°,節(jié)理面平直,間距2.8m。
據(jù)區(qū)內(nèi)花崗巖巖體的風(fēng)化程度及其產(chǎn)物在風(fēng)化剖面不同深度顯示出的差異,在垂直方向由下而上可劃分為母巖帶、弱風(fēng)化帶和強風(fēng)化帶。強風(fēng)化帶包括上部的染色帶和其下的淺色帶。各帶之間是漸變的,,無清晰界面。弱風(fēng)化帶是花崗巖風(fēng)化初期階段的產(chǎn)物,風(fēng)化不徹底,仍殘留母巖的長石和白云母等原生礦物。風(fēng)化帶深度受地形因素具有一定影響,在礦區(qū)切割較深地勢較陡的南西部風(fēng)化深度最深,一般11.80m ~17.52m,最深處達21.30m;北東部地勢較高,但地勢相對南西較為平坦,礦體厚度一般11.30m ~16.10m,最厚19.10m;礦區(qū)西部地勢相對較低,地勢較為平坦,風(fēng)化層厚度2.40m ~12.20m,最厚13.10m。因此得出,礦區(qū)總體是南東地勢切割較深,地形較陡的地段風(fēng)化層厚度最大,北東部地勢較高但,但切割較小,厚度次之,西部地勢較低,地勢較平坦風(fēng)化層厚度相對最?。荒笌r中長石幾乎完全轉(zhuǎn)變?yōu)榇赏恋V,白云母水化為水白云母或具云母假象的高嶺石,高嶺礦物數(shù)量超過水白云母。
①坯體應(yīng)具有較高的生坯強度和干坯強度,以減少破損率;②坯體的干燥收縮、燒成收縮應(yīng)盡量小,避免開裂、變形和尺寸不一;③坯體灼減量小,以減少黑芯、起泡和針孔;④坯體具有良好導(dǎo)熱性能,坯體也不應(yīng)太厚,以免因溫度而變形、開裂;⑤坯料顆粒盡量細(xì),游離石英要小而少,以免因石英晶形轉(zhuǎn)變而炸坯;⑥盡量增強坯釉結(jié)合力,減少后期龜裂等。
坯用原料主要有:峽江縣安山坑頭礦區(qū)瓷土礦樣、宜豐瓷石、高安瓷土、燒滑石和膨潤土等。
配料→球磨→噴霧干燥→粉料→儲備→成型→快速干燥→施釉→絲網(wǎng)印花→干燥→燒成→檢驗→包裝→入庫。
3.1.1 地形地貌特征
區(qū)域地形地貌以丘陵崗地為主,總體地勢北西高、南東低,海拔標(biāo)高一般150m ~60m,方圓50km2范圍內(nèi)最高峰為大園峰,海拔高程為206.4m。礦區(qū)屬丘陵崗地地貌,以崗地為主,地形標(biāo)高65m ~105m,地形自然坡度20°~35°。最高點位于礦區(qū)北東角D137 號地質(zhì)點附近,標(biāo)高為105.00m,整體地勢北高南低。山頂呈寬肩狀,溝谷呈“U”型。
3.1.2 礦區(qū)水文地質(zhì)條件
(1)第四系孔隙水。主要分布于礦區(qū)西部、南部以及礦區(qū)中部溝谷全新統(tǒng)沖積層之中,第四系空隙及儲水空間較小,空隙相對閉合,含水性及透水性弱,水位埋深0.1m ~5m,標(biāo)高64.57m ~81m,單井涌水量平均35.97m3/d,富水性貧乏。
(2)基巖裂隙水。基巖裂隙水主要分布于礦區(qū)中部、北部以及北東部,基巖裂隙水含水層為細(xì)中粒黑云母花崗巖。巖石裂隙寬度小,一般0.1mm,大者5mm,儲水空間小,基本為閉合裂隙,含水性和透水性均弱,地下水位埋深1.43m ~16.0m,單井涌水量80m3/d ~620m3/d,富水性貧乏[1]。
3.2.1 礦床充水因素
大氣降水是礦區(qū)主要充水因數(shù)。礦區(qū)為露天開采,大氣降水通過兩種形式進入礦坑:一種直接降落入礦坑中;另一種滲入礦坑周邊地層后再滲入礦坑中。礦區(qū)無導(dǎo)水?dāng)嗔?,地表水充水主要為水庫和溪流兩種。由于礦區(qū)最低標(biāo)高64.57m,多數(shù)瓷土礦體位于最低標(biāo)高以上,在開采開發(fā)過程中,可自然排泄,不會形成礦坑充水。對于開采開發(fā)低于64.57m 標(biāo)高的[2],礦區(qū)中部的溪流和水庫,可先采用溪流改道、人工排干水庫。底板基巖為細(xì)中粒黑云母花崗巖,巖石呈塊狀構(gòu)造,節(jié)理、裂隙不發(fā)育,含水性貧乏,進入礦坑水量很小,可忽略不計。礦區(qū)中部的Ⅲ、Ⅵ號無名水庫和Ⅴ號狗毛坑水庫,其庫容量均較小,可采用人工排水疏干,不會造成礦坑充水;礦區(qū)周邊的Ⅰ號坑頭水庫、Ⅳ號空山水庫、Ⅱ、Ⅶ號無名水庫,由于礦體厚度不大,礦體底部為細(xì)中粒黑云母花崗巖,巖石節(jié)理裂隙不發(fā)育,無導(dǎo)水構(gòu)造與礦坑聯(lián)通,因此在開采開發(fā)時保留一定安全距離,不會引起水庫水進入礦坑。
3.2.2 礦區(qū)供水條件
(1)工業(yè)用水。礦區(qū)地下水資源較貧乏,地表水資源較為豐富,主要是區(qū)內(nèi)大小水庫常年有水,黃金江距離礦區(qū)中心位置約60m 左右,同時注意水資源的循環(huán)利用,地表水可以滿足采礦的工業(yè)用水。
(2)生活用水。本區(qū)可供利用的生活用水可選擇在礦部附近施工一口水井,由于礦區(qū)為露天開采,機械化作業(yè)程度高,礦區(qū)員工在20 人以下,一口水井可以滿足礦區(qū)工人生活用水要求。但應(yīng)注意對水質(zhì)進行監(jiān)測和保護。
(3)水化學(xué)特征及水質(zhì)評價。為查明礦區(qū)的水質(zhì)及水化學(xué)特征,共采集水化學(xué)樣品1 件。查明了礦區(qū)范圍內(nèi)地表水質(zhì)及水化學(xué)類型。通過水質(zhì)分析成果表明,水化學(xué)類型較簡單,礦化度低,水質(zhì)較好。
3.2.3 水文地質(zhì)勘探類型的劃分
主要礦體位于當(dāng)?shù)刈畹颓治g基準(zhǔn)面以上,地形有利于自然排水。考慮部分礦體位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以下,充水含水層富水性貧乏,地下水補給條件差,地表水不構(gòu)成礦產(chǎn)充水的主要因素,但礦區(qū)及周邊有7 處水庫,今后深部開采可能有一定影響,故其水文地質(zhì)勘探類型定為中等型[3]。
3.3.1 工程地質(zhì)巖組特征
(1)松散軟弱巖組。松散軟弱巖組主要由第四系殘積層、殘坡積層、沖洪積層、沖積層構(gòu)成,沖洪積層、沖積層呈深灰色、棕黃色,主要為粉質(zhì)粘土、粉土及含砂礫石粉土,砂礫含量30%~40%,內(nèi)聚力23.87kpa,內(nèi)摩擦角12.70°。殘積層、殘坡積層為花崗巖全風(fēng)化殼,灰白色松散狀,多高嶺土化,內(nèi)聚力及內(nèi)摩擦角相對較大。
(2)半風(fēng)化半堅硬巖組。由細(xì)中粒黑云母花崗弱風(fēng)化層構(gòu)成,位于全風(fēng)化層之下,基巖層之上,由基巖碎塊和粉土組成,向下基巖碎塊含量增高,基抗壓強度最大為178.2Mpa。厚度一般十幾厘米~幾十厘米不等。
(3)細(xì)中粒黑云母花崗巖堅硬巖組。巖石呈細(xì)粒花崗結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,巖石質(zhì)量指標(biāo)RQD 為100,巖石質(zhì)量極好,裂隙不發(fā)育,抗壓強度最大為300.6Mpa[4]。
3.3.2 工程地質(zhì)初步評價
(1)巖體質(zhì)量評價。礦體及圍巖的完整性依據(jù)RQD 值來評價。各鉆孔的礦體底板巖石完整程度較高,完整程度極好、好和中等的巖石一般占到90%以上,瓷土礦體和腐植土層風(fēng)化強烈,完整程度極低,RQD 值為0?;◢弾r風(fēng)化殼發(fā)育厚度中等,一般深度2.40m ~21.30m,平均12m 左右。最大厚見于3 號勘探線ZK302,風(fēng)化程度較高,呈松散土狀。在未來礦山開采開發(fā)過程中,雖然分區(qū)塊采用由上往下的階梯式開采方法,也應(yīng)注意預(yù)留邊坡角逐步采掘,同時注意暴雨天氣及時排水,以保障人員和設(shè)備安全。礦區(qū)構(gòu)造破碎帶不發(fā)育,對礦山開采無影響,僅需在開發(fā)利用中加以注意。
(2)露采邊坡穩(wěn)定性評價。露天開采常形成人工切坡,人工切坡的坡高、坡度是影響坡體穩(wěn)定性的重要參數(shù),但對巖質(zhì)邊坡與土質(zhì)邊坡的影響不盡相同。對于巖質(zhì)邊坡,結(jié)合峽江縣地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查結(jié)果進行類比,可以得出以下規(guī)律:人工切坡高度小于5m,坡度小于60°時,則較穩(wěn)定;切坡高度大于8m,坡度大于70°時,則不穩(wěn)定,對于土質(zhì)邊坡,人工切坡高度小于3m,坡度小于50°時,則較穩(wěn)定;切坡高度大于5m,坡度大于65°時,則不穩(wěn)定。
3.3.3 未來礦山開采工程地質(zhì)評價
未來礦山開采時,露天采場一般都分布在侵蝕基準(zhǔn)面以上,由于礦體厚度較大,礦區(qū)周邊有少量水塘、村莊,應(yīng)注意預(yù)留邊坡角,防止對當(dāng)?shù)卮迩f、水塘的破壞。同時在工作面嚴(yán)格按照開發(fā)利用方案以及安評要求進行作業(yè),爆破人員和設(shè)備安全。此外,由于蝕變而造成的巖石軟化,如綠泥石化應(yīng)引起注意,邊坡需進行必要防護。
3.3.4 工程地質(zhì)勘探類型的劃分
礦區(qū)采用露天開采,底板多為堅硬、半堅硬巖組,巖組結(jié)構(gòu)簡單;淺部巖層風(fēng)化形成松散軟弱巖組,露采邊坡可沿松散軟弱巖組產(chǎn)生局部崩滑,故其工程地質(zhì)勘探類型定為中等型。
3.4.1 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造的穩(wěn)定性
礦區(qū)的大地構(gòu)造位置處于華南褶皺系北緣之武功隆起區(qū),北鄰萍鄉(xiāng)—廣豐深斷裂及萍樂坳陷帶。地質(zhì)構(gòu)造較為發(fā)育,主要以神山倒轉(zhuǎn)背斜為主體,北翼為萍鄉(xiāng)—廣豐深斷裂切割破壞,南西部北西向斷裂發(fā)育,背斜南翼及南西部收斂,而礦區(qū)范圍正處在背斜南翼中,由于燕山早期巖漿活動,礦區(qū)為一套細(xì)中粒黑云母花崗巖,在地勢較低的溝谷或平地出露地層第四系聯(lián)圩組。
礦區(qū)未見斷裂構(gòu)造,在坑頭水庫南面400m 處見一裸露基巖露頭,經(jīng)測量節(jié)理主要有2 組,一組產(chǎn)狀86°~105°∠25°~34°,節(jié)理面凹凸不平,有泥質(zhì)充填,少數(shù)有水滲出,間距1.8m ~2.5m 不等。另一組產(chǎn)狀285°∠68°,節(jié)理面平直,間距2.8m。本區(qū)位于新構(gòu)造運動的贛南大面積上升區(qū)中,新構(gòu)造運動的趨勢是以緩慢的、間歇性的、差異性的上升為主,東部強,西部弱,新構(gòu)造運動多繼承在老構(gòu)造之上而發(fā)生。
3.4.2 礦區(qū)環(huán)境現(xiàn)狀
經(jīng)水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查,區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)滑坡、塌方、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。礦區(qū)地表水體水質(zhì)干凈清澈透明,無味、PH 值6.31,水質(zhì)相對較好,不存在工業(yè)污染,可供家禽家畜養(yǎng)殖。地下水體(居民飲用水井)水質(zhì)干凈、清澈透明,無色無味、少許懸浮物,是當(dāng)?shù)卮迕耧嬘盟础?/p>
3.4.3 環(huán)境地質(zhì)勘探類型的劃分
綜上所述:礦區(qū)無熱害、氣害、放射性危害等原生環(huán)境地質(zhì)問題,礦石及廢棄物不易分離出有害組分,采礦活動對附近環(huán)境和水體不構(gòu)成污染,故其環(huán)境地質(zhì)勘探類型定為簡單型。
探礦權(quán)人委托江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局九一五地質(zhì)大隊開展詳查工作,其目的通過詳查工作,為申請峽江縣安山坑頭瓷土礦采礦權(quán)和礦山未來開發(fā)建設(shè)提供依據(jù)。