四川省马边县鱼河坝建筑用石料矿床地质特征及开采技术条件.pdf

2023年8 月第43卷增刊第1期四川地质学报Vol.43Suppl.No.1Aug.,2023四川省马边县鱼河坝建筑用石料矿床地质特征及开采技术条件江永富，阳开龙（四川省第七地质大队，四川乐山6 140 0 0）摘要：马边彝族自治县鱼河坝建筑用石料矿床主要赋存地层为三叠系中统雷口坡组（Tzl），矿石为石灰岩，各项指标均达到建筑用石料的规范要求，可提供建筑市场销售使用。通过对该矿床的地质特征及开采技术条件进行研究，认为本矿区地层较单一，构造简单，无断裂构造，岩体较完整，自然坡体基本稳定，工程地质条件良好。关键词：建筑用石料；矿床地质特征；开采技术条件；鱼河坝中图分类号：P619.22；T D 8 7 2DOI:10.3969/j.issn.1006-0995.2023.S1.004鱼河坝建筑用石料矿位于四川省马边彝族自治县县城2 0 3方向，平距约35km。矿区属四川盆地西南边缘小?山区，地处四川盆地西缘与盆周山地的接触地带，属于中山区地貌。矿区发育一个建筑用石灰岩矿体。1区域地质背景矿区处于四川前陆盆地，叙永-筠连叠加褶皱带。受加里东运动影响，大部分地区抬升，区内地层除泥盆系、石炭系外，从侏罗系到震旦系均有出露。构造上位于区域峨边-金阳大断裂下盘，区内构造线呈近南北向，背斜紧密、向斜开阔，压性断裂发育（赵友年等，2009)。2矿床地质特征2.1地层矿区出露地层简单，仅出露三叠系下统嘉陵江组（Tj）、三叠系中统雷口坡组（T2I）、第四系（Q4）。其中雷口坡组（T21）中部、下部地层，厚度约18 0 m，为建筑用石料矿的赋存层位，中部岩性主要为灰色、深灰色中厚层状粉晶灰岩与黄灰色薄-中层状泥质白云岩互层，灰岩中常见细小溶蚀孔洞发育，溶蚀孔洞直径一般15mm，部分溶蚀孔洞见方解石晶粒充填；下部岩性为灰色-灰白色粉晶灰岩夹泥质灰岩及粉砂质泥岩。雷口坡组（T2I）中、下部的粉晶灰岩为该区的矿层，呈层状，岩石强度高，延伸稳定。收稿日期：2 0 2 3-0 5-12作者简介：江永富（198 9一），男，四川盐源人，工程师，研究方向：地质调查与矿产勘查文献标识码：ATJTTT图例点威江理三晚系中纸三营系上统美家河组三些系十航面口组文章编号：10 0 6-0 995（2 0 2 3）S1-0019-04TuTTT/干平行不整合界线河元，水系55整台界线TJTi50图1矿区地质简图TaiTT19四川省马边县鱼河坝建筑用石料矿床地质特征及开采技术条件2.2构造矿区地质构造简单，无明显的皱褶及断裂构造发育，总体上为倾向北东方向的单斜构造，倾向为530，平均倾角55。矿区总体发育2 组节理，节理产状为190 乙8 0 和2 90 乙7 8。3矿体特征3.1矿体地质特征矿体赋存于三叠系中统雷口坡组，呈层状产出。矿体表现为一北东倾斜的单斜构造，倾向北东，平均倾角55，向东和南东方向倾角增大。矿区内控制矿体走向长度约450 m，倾向宽16 0 m（图1），矿体出露标高96 6 12 15m，埋深0 2 48 m。通过工程控制，矿区建筑石料用灰岩矿共计三层，岩性主要为粉晶灰岩，单矿层厚2.44 33.92 m，工程控制矿体厚38.0 6 41.35m，矿体厚度稳定。3.2矿石质量3.2.1矿石物质组成矿石矿物成分较简单，矿石中主要矿物为方解石，次为泥质矿物，二者含量约95%以上，另有少量石英、砂屑、生物碎屑等。矿区内建筑石料用灰岩主要为中厚层状粉晶灰岩，矿石结构为粉晶结构。矿区内建筑石料用灰岩矿石构造类型有致密块状构造（图2）溶蚀充填构造（图3）。3.2.2矿石化学成分据调查及取样分析测试，矿区矿石硫酸盐和硫化物含量0.0 3%0.0 9%，满足建筑用石料I类等级指标。矿石化学成份主要为CaO、M g O、K 2 0、Si O 2、A l 2 O;等，矿层含有用有益组份高，有害组份低。3.2.3矿石物理性能矿石物理性质是建筑用石料主要评价指标，矿区建筑用石料为灰岩，属沉积岩，通过工程控制及采样测试分析抗压强度、表观密度、吸水率、压碎指标、碱集料反应、坚固性、硫酸盐及硫化物含量等，矿区矿石质量各项指标均满足建筑用石料类指标质量要求（表1），矿山所产的建筑碎石矿石质量达到了作为一般建筑用水泥骨料掺和材料的要求（陈喜军，2 0 0 7；何益等，2015)。3.2.4矿石放射性性能检测对矿区矿石样品进行放射性测试，矿区矿石作为建筑石料符合国家标准，矿区内未发现具有工业价值的放射性异常，亦不具放射性危害。3.3矿石类型和品级区内矿石的自然类型为粉晶灰岩，为致密块状矿石。矿石（饱水）抗压强度34.59 7.3MPa，矿石碱20图2 致密块状矿石表1矿石物理性能分析结果表（DZ/T0341-2020）项目测试结果抗压强度（水饱和）34.5 97.3(MPa)47.7表观密度（天然）2.677 2.812(g/cm)2.710.8%1.5%吸水率1.13%压碎指标11%碱集料反应0.088%坚固性7%硫酸盐及0.03%0.09%硫化物含量0.048%图3矿石溶蚀充填构造等级指标单项评定一类二类三类符合沉积岩建筑用30石料指标要求岩石密度均符合建2.5筑用石料指标要求均达建筑用石料指2.0标要求1020300.158120.51.01.0达到类指标质量符合要求达到类指标达到类指标2023年8 月第43卷增刊第1期活性0.0 8 8%，坚固性7%，压碎指标11%，硫酸盐和硫化物含量0.0 6。各项指标均满足建筑用石料类指标质量要求（DZ/T0341-2020）。3.4矿层围岩及夹石矿区范围内矿层未见顶，底板为三叠系下统嘉陵江组，岩性为灰色、黄灰色中-厚层状白云岩。矿区可采范围内主要含3层夹石，夹层J岩性主要为黄灰色泥质白云岩，下部为粉砂质泥岩，厚度15.7 2 18.92m；夹层J2岩性主要为紫红色粉砂质泥岩夹泥质白云岩，厚5.8 7 8.12 m；夹层J3岩性主要为紫红色、灰绿色粉砂质泥岩夹薄层状泥质白云岩、灰岩。夹层总厚度约为5.8 7 18.92 m，平均厚度12.16 m，岩层破碎，为低抗压强度层，其抗压强度9.6 2 9.2 MPa。夹石厚度变化大，且不稳定。4矿床开采技术条件4.1水文地质矿区位于峨边-金阳大断裂下盘，地处四川盆地西缘与盆周山地的接触地带，属中山地貌区，总体上为倾向北东方向的单斜构造，地质构造条件简单。矿区开采方式为露天开采，开采矿体位于当地最低侵蚀基准面之上，矿层位于地下水疏干区之上，矿区内无地表水，地下水位位于矿体之下，对露天采矿无影响。未来矿床为斜坡露天开拓，大气降水是露天采场充水主要来源，矿区地形有利于地表水、地下水排泄，因此，矿区水文地质条件属简单类型。4.2 工程地质矿区地质构造条件属简单类型；山体主要由灰岩、泥质灰岩和少量砂泥岩夹层构成，地层岩性简单；岩体结构以中厚层块状为主，岩石强度较高，稳定性较好；矿区内节理、裂隙均较发育，矿区采高范围中下部有软弱夹层，影响岩体的完整性，局部有发生矿山工程地质问题的隐患。矿区开采范围内含多个软弱夹层，夹层岩体破碎一较完整，抗压强度较低，节理、裂隙发育，属于层状岩类软弱-半坚硬岩组，通过测试分析，夹层的抗剪切强度为黄灰色泥质灰岩：内摩擦角中为37.9，黏聚力c为1.59MPa；粉砂质泥岩：内摩擦角为37.9，黏聚力c为2.7 4MPa，开采时要特别注意夹层对边坡稳定性的影响。矿山开采为顺坡向从上至下台阶式开采，倾向与坡向相同，不合理的挖方工作，可能致使该软弱层形成临空面，在支护不稳时则可能诱发较大规模的滑坡，极易发生矿山工程地质问题的隐患，应加强防范及监测，严格按照开采方案进行矿山开采（鄂玉强，2 0 2 2）。对矿区构成边坡岩体的岩性、结构特征、物理力学性质和结构面发育程度、组合关系分析，开采所形成的人工边坡稳定性较好，但由于矿体节理、裂隙发育，对岩体的完整性有较大破坏，开采中需注意对采区范围内岩体稳定性的监测，以免产生滑坡及崩塌事故。综上，矿区工程地质条件属中等类型4.3环境地质矿区附近无污染源，地表水和地下水水质良好，矿区采矿对地下水影响较小，对地表水有轻微影响；矿山东侧溪沟河道堵塞严重，堆积大量松散堆积物，存在泥石流隐患。矿山未来开采过程中，会有大量废石废渣产生，建议矿山综合利用，妥善处理堆积好废石废渣，防治产生次生的地质灾害。因此，就矿山本身的废渣堆积量可能较大，在排土场内可能引起较大范围内的地表变形，土地压占，采矿对土地资源及地表土壤会造成一定程度的破坏，影响程度中等。矿区地质环境质量属中等。5结论四川地质学报Vol.43Suppl.No.1Aug.,2023通过对四川省马边县鱼河坝建筑用石灰岩矿床地质特征及开采技术条件的综合研究，得出以下结论：（1）三叠系中统雷口坡组（T2I）为矿山建筑用石料矿矿主要赋存层位，矿体呈层状产出，赋矿岩性主要为粉晶灰岩，矿层稳定性好。矿石各项指标均满足建筑用石料类指标质量要求，可提供建筑市场销售使用。21四川省马边县鱼河坝建筑用石料矿床地质特征及开采技术条件（2）矿山开采方式为露天开采。开采矿体位于当地最低侵蚀基准面之上，矿区地形有利于地表水、地下水排泄，矿区水文地质条件简单；矿区岩体结构以中厚层块状为主，岩石强度较高，自然坡体稳定性较好，开采所形成的人工边坡稳定性较好，矿体中含多个软弱夹层，开采时要特别注意夹层对边坡稳定性的影响，矿区工程地质条件属中等类型；矿区环境条件良好，环境影响程度中等，矿床开采技术条件复杂程度属简单-中等的矿床，开采技术条件良好。参考文献：赵友年，陈斌2 0 0 9.四川省地质构造演化简述J四川地质学报，6(2 9):95-98.陈喜军，2 0 0 7.浅谈石灰岩及其开发利用J辽宁建材，（0 8):51-53.何益，张成江，2 0 15.都江堰张家山水泥用石灰岩矿地质特征及经济价值J四川地质学报，35(0 1):8 0-8 2.鄂玉强2 0 2 2.软弱夹层存在及倾角对边坡稳定性的影响J中国锰业，40(4):6-11.DZ/T0341-2020.矿产地质勘查规范建筑用石料类S.北京：地质出版社.22