張春花

摘要:山西省交城—-文水一帶鉛礦體賦存于界河口群地層中,礦體一般呈透鏡狀或似層狀產(chǎn)出,大部分隱藏伏于地下,為地下開采。礦區(qū)內(nèi)與鉛礦共伴生有益元素為銅、鋅、銀,在開采加工中應(yīng)綜合開采、綜合利用。礦床開采可能引起的地質(zhì)災(zāi)害有滑坡、泥石流等,有可能造成大氣污染,應(yīng)及時(shí)預(yù)防和治理。

關(guān)鍵詞:鉛礦開發(fā)利用環(huán)境保護(hù)

中圖分類號(hào):X322 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2012)06(c)-0115-01

1 礦區(qū)概述

礦區(qū)位于交城縣西270°方向,直距約17km,隸屬交城縣西社鎮(zhèn)管轄。該區(qū)東有祁縣-方山公路通過(guò),交通較為方便。

礦區(qū)位于呂梁山中段,區(qū)內(nèi)地勢(shì)較高,地形陡峻,河流向下切割較深。區(qū)內(nèi)氣候?qū)俅箨懶詺夂?年平均氣溫為13℃左右,年平均降雨量為400～420mm,無(wú)霜期為160天。礦區(qū)內(nèi)有西榆皮河流過(guò),水量為0.4m3/s,在雨季時(shí)有洪水流過(guò),流量約7.26m3/s,洪水過(guò)后,水量很快減小,洪水向北流入文峪河。

區(qū)內(nèi)原有山西省紅旗鉛礦開采,為多年老國(guó)有企業(yè),于1972年正式投產(chǎn),多年開采后于1992年閉坑轉(zhuǎn)產(chǎn),一直至2003年均未開采,從2003年開始在原礦井內(nèi)開采剩余可利用的鉛礦石。

2 鉛礦資源需求分析

鉛礦資源主要分布在澳大利亞、中國(guó)和美國(guó),其中澳大利亞是鉛礦資源最豐富的國(guó)家,中國(guó)鉛礦資源主要集中在內(nèi)蒙古、云南和廣東等地,從鉛礦產(chǎn)量來(lái)看,增長(zhǎng)的絕大部分主要來(lái)自中國(guó),從鉛需求的地區(qū)分布來(lái)看,中國(guó)占全球鉛總需求的42%,從鉛下游需求來(lái)看,電池占總需求的80%。

山西省鉛礦資源較少,該礦是屬老礦新用,但市場(chǎng)前景十分看好。

該區(qū)鉛礦產(chǎn)出層位穩(wěn)定,質(zhì)量較佳,開采技術(shù)條件簡(jiǎn)單,適合小規(guī)模地下開采。同時(shí)鉛礦山的建設(shè)、開采、運(yùn)輸及后期加工,將為當(dāng)?shù)馗挥鄤趧?dòng)力就業(yè)提供崗位,促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展。

3 礦床地質(zhì)

礦區(qū)位于呂梁山中段東部,區(qū)域地層為太古界界河口群、滹沱系一套古老而又變質(zhì)較深的巖系、古生界寒武系、奧陶系、石炭二疊系及新生界地層。區(qū)域內(nèi)火成巖活動(dòng)頻繁,種類較多,有變質(zhì)偉晶花崗巖、酸性偉晶巖脈、花崗巖、堿性火成巖。

礦區(qū)巖層為一近于東西走向、傾向北北西和北北東的傾斜地層,屬太古界界河口群地層。片麻巖層主要由黑云母花崗巖、片麻巖構(gòu)成。礦體賦存于界河口群地層中,成礦作用與似層狀產(chǎn)出的混合偉晶巖與地層中碳酸鹽巖接觸雙交代及其相位隨的熱液作用有關(guān)。礦體的直接圍巖為矽卡巖,組成礦物以透輝石、石英為主,其次為石榴子石,并含有長(zhǎng)石、角閃石、方解石、黑云母、石墨、綠簾石、綠泥石等。礦區(qū)內(nèi)與鉛礦共伴生有益元素為銅、鋅、銀,在礦床開采加工中綜合開采、綜合利用。

4 開采技術(shù)條件

本區(qū)含水層簡(jiǎn)單,均為裂隙含水類型,根據(jù)地質(zhì)及水文地質(zhì)現(xiàn)象,含水巖層分為兩類:一類為黑云母花崗片麻巖弱含水層;另一類為矽卡巖、變質(zhì)偉晶花崗巖、角閃斜長(zhǎng)巖組合微弱含水層。

本礦區(qū)各種巖層雖均很堅(jiān)硬,地表附近必須支護(hù)外,坑道內(nèi)部也應(yīng)做一定的支護(hù)。在開采的過(guò)程中,一定要注意安全,以防坍塌,防止舊巷道內(nèi)的積水涌入新井巷道內(nèi),造成事故。

隨著礦山不斷開采,礦區(qū)內(nèi)將會(huì)有采空引起地面變形,這些變形主要包括地面沉降、地面開裂、采空區(qū)塌陷等。地面沉降主要是由于疏排地下水引起的,隨著礦山資源的開采,地下水的大量疏排,將引起地面的沉降,其結(jié)果將造成地面建筑物的破壞、公路交通的中斷,造成大量的經(jīng)濟(jì)損失。

隨著剩余鉛礦的持續(xù)開采,采動(dòng)區(qū)面積將進(jìn)一步擴(kuò)大,地表可能會(huì)出現(xiàn)地面塌陷、地裂縫等災(zāi)害及伴隨出現(xiàn)地下水位超常下降,因此在今后的生產(chǎn)過(guò)程中一定要嚴(yán)格按照采礦規(guī)程進(jìn)行,以防止或減少各類災(zāi)害發(fā)生。并做好礦區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害防治和礦山地質(zhì)環(huán)境治理恢復(fù)工作。

5 礦床開采方式及采礦方法的選擇

從區(qū)內(nèi)的資源儲(chǔ)量來(lái)看,適合小規(guī)模開采,產(chǎn)品方案為銷售鉛礦石原礦給本礦選礦廠加工。根據(jù)該礦體的賦存狀態(tài)及地形條件,礦體厚度較薄,不宜露天開發(fā),為地下開采。礦體平均厚度為1～6m,傾角30°～70°屬緩傾斜-傾斜礦體,根據(jù)礦體形態(tài)、規(guī)模、賦存地質(zhì)條件以及產(chǎn)狀等數(shù)據(jù),并考慮工人的熟練程度,采用“留礦全面采礦法”供礦山試驗(yàn)運(yùn)用,并逐步完善。該方法采礦工藝簡(jiǎn)單、易于掌握、采準(zhǔn)巷道布置靈活、適應(yīng)性強(qiáng)。

6 環(huán)境保護(hù)

(1)礦山地質(zhì)環(huán)境災(zāi)害及防治措施。本礦床開采可能引起的地質(zhì)災(zāi)害有山體崩塌、滑坡、泥石流等,應(yīng)當(dāng)摸清情況,及時(shí)預(yù)防和治理。具體措施是結(jié)合防治水工作,尤其在雨季派專人對(duì)全礦區(qū)進(jìn)行檢查和監(jiān)控,要做好記錄,發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)處理,防止由于上述災(zāi)害導(dǎo)致礦山不能正常生產(chǎn)。

對(duì)邊坡進(jìn)行日?？辈旌捅O(jiān)控,對(duì)于礦區(qū)內(nèi)的地面工程一定要按照設(shè)計(jì)進(jìn)行施工,在生產(chǎn)過(guò)程中不斷對(duì)頂板巖石進(jìn)行檢查,保證工作面安全。在廢石場(chǎng)上部掘截洪溝,下部筑攔石壩,防止發(fā)生泥石流。

由于礦區(qū)地處山區(qū),既無(wú)村舍,又無(wú)耕地、林木,地質(zhì)災(zāi)害不會(huì)對(duì)鄉(xiāng)村構(gòu)成危脅。地下開采強(qiáng)度一般,再加上距地表較淺,對(duì)區(qū)域地質(zhì)條件影響不大。

在礦山閉坑時(shí),應(yīng)將各個(gè)井口炸封填實(shí)。對(duì)可能構(gòu)成地質(zhì)災(zāi)害的地點(diǎn)進(jìn)行爆破或充填處理,同時(shí)將地質(zhì)災(zāi)害記錄資料移交地質(zhì)環(huán)境管理部門,在通過(guò)有關(guān)部門驗(yàn)收合格后正式閉坑。

(2)本項(xiàng)目主要污染源及污染物。有可能造成大氣污染的污染源有:礦石堆場(chǎng)及廢石堆場(chǎng)的揚(yáng)塵;其他廢氣、粉塵主要來(lái)自于采場(chǎng)及廢石場(chǎng),主要污染物為CO2、NOX、粉塵等。廢水主要來(lái)自于濕式鑿巖、降塵噴灑水和生活污水,廢水中主要是懸浮物高,無(wú)其他有害物質(zhì)。本礦所排固體廢棄物主要是廢石、茶爐房的灰渣及生活垃圾。礦區(qū)的噪聲源主要為電鋸、爆破等設(shè)備噪聲和交通噪聲。

(3)環(huán)保治理方案。

a為防止礦石堆場(chǎng)及廢石堆場(chǎng)的揚(yáng)塵,堆場(chǎng)周圍設(shè)置防風(fēng)林帶,并設(shè)置灑水管網(wǎng),增加表面濕度。

b地下開采的廢氣溶入大氣,工作面有害氣體CO2、NOX、粉塵等均符合排放標(biāo)準(zhǔn)。

c生活污水處理:在工業(yè)場(chǎng)地選用地埋式綜合污水處理設(shè)備,經(jīng)處理后可達(dá)到綜合排放標(biāo)準(zhǔn),用于綠化農(nóng)灌。

d廢石采用汽車運(yùn)輸方式,從各平硐運(yùn)至廢石場(chǎng)堆放,最終覆蓋土0.7m進(jìn)行綠化,生活垃圾運(yùn)到廢石場(chǎng)與廢石一起處理。

e噪聲治理:將噪聲源集中布置,與生活、辦公區(qū)隔開,在噪聲源集中區(qū)周圍種植樹木;選用低噪聲設(shè)備,對(duì)產(chǎn)生噪聲的設(shè)備采取隔音、消聲、防震及減振措施;采礦人員配備個(gè)人勞動(dòng)防護(hù)用品。

f綠化:廠前區(qū)、生活區(qū)種花卉、灌木、喬木、綠草地、松柏樹;工業(yè)區(qū)種榆樹、柳樹、松樹等。

參考文獻(xiàn)

[1] 呂梁山地質(zhì)隊(duì).山西省交城縣西榆皮鉛礦區(qū)最終地質(zhì)報(bào)告,1959.

[2] 山西省第三地質(zhì)工程勘察院.山西省交城縣山西省弘瑩硅廠鉛礦資源/儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告,2007.