年产30万吨规模石灰石矿开发利用方案设计.doc

年产30万吨规模石灰石矿开发利用方案设计年产30万吨规模石灰石矿开发利用方案设计第一章 概 述第一节 项目名称、隶属关系及矿山位置一、项目名称、隶属关系松滋市方家坪石灰石矿业有限责任公司属于新办理采矿权手续的露天矿山企业。该矿山拟定采矿权人为松滋市方家坪石灰石矿业有限责任公司，隶属松滋市刘家场镇管辖。二、项目位置、交通、地理概况松滋市方家坪石灰石矿业有限责任公司石灰岩矿区位于松滋市刘家场镇以北约10公里，该矿区地理座标：北纬3066-30617东径1112619-1112628矿区隶属松滋市刘家场镇管辖，刘家场到矿区有简易公路相通从刘家场镇到松滋市城、宜都县城有公路可通。矿区南距湖北省刘家场水泥厂约10公里。有松宜煤矿铁路专用线通过矿区北部和水泥厂，该专用线与焦枝、枝柳铁路于枝城接轨交通甚为方便。（见交通位置图）矿 区松滋市方家坪石灰石矿业有限责任公司矿区交通位置图矿区属中低山区，海拔200360米。相对高差160 余米。山势一般较缓。局部陡峻。矿区以北有洛溪河流过，愈往南山势渐高。本区属大陆性气候，四季分明。气温：1040，平均年降雨量为1145毫米以下，降雨量大部集中在49月，年平均风速2.22.4米秒，偶见最大风速可达18米秒以上，东南风多见。区内以农业为主，粮食作物主要有稻谷、小麦、包谷、红苕等。矿区东南有河田坪火力发电厂，发电量5万kw，已与丹江联成电网。主要供松宜煤矿用。随着市场经济的不断发展，当地农村的剩余劳动力也在组织起来从事商品经济活动，兴办部分小企业，如小型煤矿、采石场、灰沙砖厂等，部分商业门店也正在兴起。根据中国地震烈度区划图(1990年1/400万)和湖北省建设厅关于我省地震基本烈度区划的通知，矿区所在地属级，不属危险设防区。三、项目建设外部条件及开发现状松滋市方家坪石灰石矿业有限责任公司开采矿种为水泥用石灰岩，矿区周围无其它石灰岩采矿权设置，2009年由松滋市国土资源局划定矿区开采范围，同时由宜昌地质矿产研究所编制提交了湖北省松滋市刘家场镇方家坪水泥石灰岩地质详查报告，荆州市国土资源局以【2009】001号关于湖北省松滋市刘家场镇方家坪水泥石灰岩矿地质详查报告矿产资源储量评审备案书评审通过。为了合法开采国家矿产资源，特委托编制矿产资源开发利用方案。四、建设单位概况及企业性质松滋市方家坪石灰石矿业有限责任公司属于新办理采矿权手续的露天矿山企业。该矿山拟定采矿权人为松滋市方家坪石灰石矿业有限责任公司，企业性质为有限责任公司，采矿权范围面积为0.161平方公里，拐点坐标如下：点号xy13331808.0037542030.0023331770.0037542342.0033331212.0037542316.0043331389.0037541984.00第二节 开发利用方案编制依据一、法律、法规和标准1、中华人民共和国矿产资源法2、中华人民共和国安全生产法3、中华人民共和国矿产安全法4、中华人民共和国矿山安全法实施条例5、中华人民共和国劳动法6、中华人民共和国消防法7、中华人民共和国环境保护法8、金属非金属矿山安全规程（gb16423-2006）9、爆破安全规程（gb6722-2003）10、工业企业设计卫生标准二、地质资料及其他文件1、松滋市方家坪石灰石矿业有限责任公司编制矿产资源开发利用方案委托书；2、双方协商的本矿矿产资源开发利用方案编制原则；3、湖北省松滋市刘家场镇方家坪水泥石灰岩矿地质详查报告（2009年4月）；4、荆州市国土资源局关于湖北省松滋市刘家场镇方家坪水泥石灰岩矿地质详查报告矿产资源储量评审备案书【2009】001；5、松滋市国土资源局关于市双七水泥有限责任公司方家坪水泥用灰岩矿申请划定矿区范围的批复；6、矿产资源开发利用方案编写内容要求(国土资发【1999】98号)；7、湖北省国土资源厅编制的截止二00五年底湖北省矿产资源储量表建材及其他非金属矿产(第8册)(2006年7月)；8、现场实测资料。第二章 矿产品需求现状和预测第一节 矿产品需求情况和市场供应情况一、矿产品现状及加工利用趋向松滋市方家坪石灰石矿业有限责任公司主要产品为水泥用灰岩。随着当地建设的不断发展，基础设施建设的步伐不断加快，矿产资源的需求量正在不断上升，特别是水泥用料的市场前景看好。二、国内外近、远期的需求量及主要销向预测当前，国内外石灰石矿价格稳定，预计在近20年内，随着我国工业建设不断发展，对水泥用石灰石矿产品的需求量不断增加，市场需求量较大。水泥作为基本建设的主材之一，在国民经济建设中起着重要的作用。随着国家4万亿财政的投入，以及更多的基础建设项目的实施，市场将会加大对水泥的需求。权威人士的预计，2009年全社会水泥消费量将达到15.41亿吨，同比增长6.3%，增量为9170万吨。在本次经济危机中，水泥行业将先于其他行业最先复苏。据荆州市政府统计，荆州市及其周边市、县水泥市场年需求量在2000万吨以上，而目前水泥生产能力仅为1080万吨，同时随着国家和地方基本建设项目的投资上马，水泥生产远远不能满足市场的需求。为解决这一问题，推动松滋市地方经济发展，松滋市双七水泥有限责任有限公司拟在刘家场建一条年产120万吨环保型水泥干法旋窑生产线。预计年需求水泥用石灰石240万吨以上，当地目前的矿石生产能力远不能满足水泥生产的需要，有必要加大水泥用石灰岩矿山的开发。松滋市方家坪石灰石矿业有限责任公司投产后所生产矿石主要供给松滋市双七水泥有限责任公司年产120万吨环保型水泥干法旋窑生产线。三、矿床资源远景评价矿区岩层呈单斜缓倾斜层状产出。倾向一般135235。倾角比较平缓一般在10以下。局部因受褶皱和裂构造的影响产状变化较大。石灰岩矿赋存于三叠系大冶组，矿层厚度较大，矿层平均厚度150米，cao含量高，平均52.02%，杂质含量低，矿石质量达水泥原料级品要求。矿区资源储量能达到小型矿床规模，完全满足地方建设需要。同时，矿区还可向向北、西、东延展，具有较大的远景资源潜力。第二节 产品价格分析近年来,随着国民经济的快速发展，人民生活水平的提高，基础建设的相继开展，水泥用灰岩需求量不断增加，松滋市境内水泥用料用灰岩原矿价格一般为911元/吨之间，经破碎加工成各种规格的水泥用料后，利用价值提升较大，经加工后矿石成本约12.5元，但成品水泥用料价格在1720元之间，本矿根据其质量和运输距离确定吨矿成品价格为18元。第三章 矿产资源概况第一节 矿区总体概况一、区域地质及矿产特征（一）地质特征矿区大地构造位置地处扬子地台八面山褶皱带武陵坳陷褶皱束的北端，主要出露古生代和中生代早期的地层。褶皱轴以东西向为主，nw向、ne向断裂比较发育。1、区域地层（1）寒武系仅出露中上统，为一套浅海碳酸盐岩为主的沉积组合，厚度约900m。中统覃家庙组：主要为灰色中薄层状白云岩、白云质灰岩。上统三游洞组：下部主要为浅灰色厚层状灰岩夹白云岩；上部主要为灰色厚层状白云岩、白云质灰岩。（2）奥陶系发育完全，与下伏寒武系连续沉积，为一套碳酸盐岩夹碎屑岩组合，厚度约280m。自下而上划分为：下统南津关组：浅灰色中厚层状灰岩夹少量钙质页岩。下统分乡组：浅灰色中厚层状生物碎屑灰岩夹页岩。下统红花园组：浅灰色厚层块状生物碎屑灰岩夹白云质灰岩。下统大湾组：灰色、灰绿色泥质灰岩、瘤状灰岩夹钙质泥岩。中统牯牛潭组：灰绿色夹绛红色瘤状灰岩夹灰绿色页岩。中统庙坡组：灰色、灰黄色叶片状泥岩。中统宝塔组：灰色厚层状收缩纹灰岩夹瘤状灰岩。上统临乡组：灰褐色灰岩、泥质灰岩夹页岩。上统五峰组：黑色碳质页岩、黑色薄层硅质岩。（3）志留系本区仅发育中、下统，与下伏奥陶系连续沉积，为一套陆源细碎屑岩组合，总厚度约1400m。自下而上划分为：下统龙马溪组：灰绿色粉砂质泥岩、粉砂岩夹细砂岩。下统罗惹坪组：灰绿色泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩，夹生物碎屑灰岩或灰岩透镜体。中统纱帽组：灰绿色中厚层状细砂岩、粉砂岩夹泥岩，顶部夹中层状灰岩。（4）泥盆系本区仅发育中、上统，与下伏志留系呈平行不整合接触，自下而上划分为：中统云台观组：灰白色中厚层状石英砂岩、粉砂岩夹粉砂质泥岩，底部发育底砾岩或含砾石英砂岩，厚3050m。上统黄家磴组：灰色、灰黑色砂岩、粉砂岩及粉砂质泥岩，夹铁质砂岩或鲕状赤铁矿层，厚2040m。上统写经寺组：灰色泥灰岩、生物碎屑灰岩夹石英砂岩、粉砂岩等，厚71100m。（5）石炭系与下伏泥盆系为连续沉积，自下而上划分为：下统岩关组：深灰色中厚层状含生物碎屑灰岩，厚010m。下统大塘组：灰色、深灰色泥岩、中厚层状细砂岩，局部夹劣质薄煤层或煤线，厚4085m。中统黄龙组：下部为灰色厚层状白云岩、白云质灰岩，上部为浅灰色厚层状灰岩，厚2030m。（6）二叠系发育较齐全，主要为一套以灰岩为主的浅海碳酸盐岩组合，总厚度一般在450500m之间，上、下统的底部各发育一套煤系地层。自下而上划分为下统的梁山组、栖霞组、茅口组、孤峰组和上统的吴家坪组、。下统梁山组：底部为砂岩，中部为高岭土矿，上部为碳质泥岩、煤层夹黄铁矿层，顶部为砂岩。各地厚度不一，薄者615m，厚者可达58m。下统栖霞组：灰深灰色中厚层状含燧石结核生物灰岩。厚度70150m。下统茅口组：灰色中厚层块状生物灰岩夹碳、钙质泥岩及大团块燧石结核。厚度140180m。下统孤峰组：灰黑色薄层状硅质岩夹炭质泥岩。厚2035m。上统吴家坪组：中上部为浅灰色中层状含燧石结核灰岩，底部为炭质泥岩夹薄煤层和蒙脱石粘土岩，厚80120m。（7）三叠系本区仅出露下统，主要为一套碳酸盐岩组合，厚度约1300m，与下伏二叠系呈整合接触，划分为大冶组和嘉陵江组。下统大冶组：为本区水泥石灰岩矿的含矿岩系，下部为浅灰色薄、中层状灰岩夹灰黄色钙质泥岩；中部为灰色薄层状灰岩；上部为灰色厚层状灰岩。下统嘉陵江组：下部为浅灰色中厚层状白云岩；中部为灰色中厚层状灰岩；上部为白云岩、白云质角砾岩夹中厚层状灰岩。2、区域构造本矿区处于长阳东西向构造带南部之仁和坪倒转向斜的东端。根据区测资料分析，长阳东西向构造带，主要由近东西向的褶皱和逆断层、nnw和nne向平推断层，及南北向正断层组成。仁和平倒转向斜，轴线里东西向伸展轴面向北倒转，长约60km，宽约20km。核部出露三迭系地层。两翼由二迭系至奥陶系地层组成。地层之间的界线依次圈闭于刘家场西边。本矿区位于仁和平倒转向斜的东端，受刘家场南北向横向断层组的影响较大。（二）、矿产特征本区矿产比较丰富，主要有煤、黄铁矿、鲕状赤铁矿、粘土矿、重晶石、硅石（石英岩）、石灰岩、方解石等。煤：主要赋存于下二叠统梁山组中，次为上二叠统吴家坪组，其中梁山组煤系（俗称马鞍煤系）是目前乡镇企业开采的主要矿种，如松宜煤矿、清水湾煤矿等。黄铁矿：亦主要赋存于下二叠统梁山组中，矿层厚度薄，多为小型矿点，仅有零星开采，如锈水沟矿点和梯子口矿点。粘土矿：有下二叠统梁山组及上二叠统吴家坪组、下石炭统大塘组等多个含矿层位。铁矿：主要为泥盆系宁乡式鲕状赤铁矿，其硫磷含量普遍较高，厚度较薄，规模小，目前多为个体开采，如渔洋关矿点、松木坪矿点。石灰岩：工作区属于碳酸盐岩较为发育区，石炭系、二叠系及三叠系均为浅海相碳酸盐相沉积，二叠系栖霞组及三叠系嘉陵江组、大冶组含有质地较纯的石灰岩，可作为电石、水泥等工业原料及冶金辅助材料，是企业的主要开采对象，如松木坪（溶剂石灰岩）、白果树（电石原料）、三溪口（水泥原料）等。三叠系大冶组为本次勘查工作的对象，其灰岩可作为优质水泥原料。- 12 -二、 矿区矿产资源概况依据宜昌地质矿产研究所2009年提交的湖北省松滋市刘家场镇方家坪水泥石灰岩矿地质详查报告，松滋市方家坪石灰石矿业有限责任公司332储量为490万吨，333资源量211万吨，共计水泥石灰岩资源储量701万吨。三、该设计与矿区总体开发的关系。设计与矿区总体开发协调一致，设计范围为松滋市方家坪石灰石矿业有限责任公司开采大冶组灰岩。依据松滋市国土资源局关于市双七水泥有限责任公司方家坪水泥用灰岩矿划定矿区范围的批复，为了充分利用矿产资源做到“应采尽采”，按照规定程序拟设一处采矿权。本次开发利用方案设计利用储量系湖北省松滋市刘家场镇方家坪水泥石灰岩矿地质详查报告内的储量，结合当地矿产品需求情况，确定矿山生产规模为30万吨/年。第二节 设计项目资源概况一、矿区地质及构造特征（一）地层矿区出露的地层为三叠系大冶组。按其岩性大冶组可分为六层(本矿区缺第六层和第五层上部层)，其中第四至第五层为本矿区的石灰岩矿层，是此次勘探工作的对象，下部第三至第一层是矿层底板。第四系在矿区零星分布。现将地层从新到老分述如下。1、第四系(q)：厚1.66米。残坡积呈零星分布。由褐黄色粘土、亚砂土、灰岩碎石,砂砾石(多是灰岩、石英岩、燧石)等组成见有少量铁锰质结核。矿区东部见有砾石堆积零星分布。砾石大小一般砾径13厘米。滚园浑园或次棱角状，多与粘土混杂产出。2、大冶组(t1dy)：分为六层本区缺第六层(1)第五层(t15dy)：为中厚层灰岩-厚层砾屑灰岩(厚36米)。区内出露厚度43.90米。（2）第四层(t14dy)。从上到下可分为两层。上层t14dy：中厚层夹薄层灰岩。厚约65.4866.58米。顶部为杂色薄层含泥质灰岩(厚约0.71.4米)。下层t14ady：薄层至中厚层灰岩，厚40.2743.96米。顶部灰岩夹有薄层含泥质灰岩或少量的钙质页岩(厚13米)。底部为中厚-厚层砾屑灰岩(单层厚12米)。t15dy层底部的巨厚层砾屑灰岩和t14bdy之顶部的薄层含泥质灰岩可为矿区的标志层。另外，t14ady层底部砾屑灰岩，为本矿区矿层底部的标志层。（3）第三至第一层(t11-3dy)：为薄层灰岩夹页片状泥质灰岩。中间夹有中厚层灰岩和钙质页岩。厚度30米，此层为矿层底板。（二） 构造矿区岩层呈单斜缓倾斜层状产出。倾向一般135235。倾角比较平缓，一般在10以下，局部因受褶皱和断裂构造的影响产状变化较大。矿区内断裂构造发育，可分为南北向正断层、近东西向逆掩断层两组。现将矿区的主要断层分述如下；1、断层 （1）f7断层：矿区出露明显，长约500 米，大致呈南北向延展倾向95左右，倾角7090 。断层带宽1.54 米。断层角砾岩发育，属张性为主的正断层，垂直断距10 米左右。（2）f12断层：断层长约400 米，走向nw 350左右，倾向7090，倾角3070。断层带宽约0.42 米。角砾岩发育。此断层北延与f7合一，其北东东盘(上盘)下降，地层断距约14米，水平距约2 5 米。由于f12 的影响，致使t14bdy层缺失14 米左右。此断层力学性质属张(扭)性。f7，f12两断层的北段合一，而南段分叉，两者构成树枝状断裂。（3）f5断层f5逆掩断层，位于矿区中部，呈东西方向出露。断层产状180195，倾角2530。断层面舒缓波状。属压扭性质。该断层使矿层普遍重复15-50米。从西向东重复渐增。断层上盘岩层往往呈现强烈柔皱现象。2、断层间相互关系南北向、北北东向断层明显地切割了东西向逆掩断层。南北向与北北东向两组断裂未见直接接触，但矿区西北部f9断层截断f7，而f9又被fl截断，此现象表明：北北东向断层较晚。根据区测资料分析,仁和坪向斜是经受巨大的燕山运动的南北向挤压，形成的显著东西向褶皱。矿区f5断层是南北向挤压力作用下先经褶皱，而后形成的逆掩断层。其构造线方向与区域东西向构造带方向一致，是相对前期构造运动产物。随后发生张性为主的断层f 7、f12，其规模不大而具区域性的规模较大的北北东向张扭性断层，则是相对后期构造的产物(据区测资料可能属新华夏系)。3、断层构造带取样分析矿区各断层，除f5逆掩断层外，一般均发育宽约0.44米不等的角砾岩带角砾岩成分为各种灰岩(基本系上下层位的灰岩角砾)。由次生白色粗粒晶方解石胶结局部见次生铁质纹泥或薄膜。因受应力作用。与断层角砾岩相靠近的上下盘灰岩不同程度破裂，亦常为方解石充填而成网脉状。为了解断层角砾岩及其上下盘灰岩的主要组分含量的变化,除在工程中单独取样分析外，另外,对主要断层增布地表刻槽取样点(主要分布在储量估算范围内)。分析结果详见附表，结果表明：（1）断层角砾岩及其上下盘灰岩的cao含量一般高于矿层的分层平均含量或矿区的矿层平均含量，而mgo均98。偶可见微量褐铁矿。中厚层条纹灰岩：见于t15dy层下部灰岩。矿石浅灰带浅致瑰色，中厚层状常见有宽0.52mm的条纹构造平行层理，具贝壳状断口，泥晶结构，主要由泥晶方解石组成，含微量褐铁矿。方解石含量有的可达99%，该矿石质量好，一般cao51%，mgo1%。中厚层灰岩：分布广泛，各层均有，但主要见于t14dy层中。浅灰-深色，中厚层状构造单层厚0.1-0.5m。缝合线发育，泥晶结构，主要由泥晶方解石组成，偶见有微量高岭石，褐铁矿和石英（1%），方解石含量可达99。矿物成分较单一，矿石质量较好，cao含量51，mgo 0.6%左右薄层灰岩：分布在t14dy矿层中，灰色-深灰色，薄层状构造，单层厚10cm，具粉晶-泥晶结构，矿物成分：方解石90以上。偶见褐铁矿、高岭石(或石英)，在层间见有少量泥质薄膜。该矿石质量尚好，一般cao50%，mgo 1左右。薄层含泥质灰岩：主要见于t14dy顶部，在t14bdy中部及t14ady中上部的局部地段亦见，厚度小于2米,杂色，以紫红色和黄绿色为主，往往不同颜色相间成条带状。薄-微层构造，具泥晶结构，泥晶方解石约占90%。有少数水云母、石英、褐铁矿，见微量白云石。cao含量4448。mgo 0.7-3.8%。中厚-厚层砾屑灰岩：见于t14ady层之底部灰岩。灰色、中厚层-厚层状构造，具粉晶砾屑结构，砾屑大小不等。0.21.5cm，呈似竹叶状，砾屑之磨园度较好。砾屑成分主要为泥晶灰岩。填隙物为粉晶方解石,偶见石英、水云母和褐铁矿，该矿石质量较好,cao 51左右，mgo 1左右。（2）矿石工业类型矿区t15dy和t14dy层为石灰岩矿石赋存的矿层。各矿层的基本组分的平均含量如下： 矿石质量对比表矿层cao(）mgo(）备 注53.510.49块段平均品位（）：cao mgo332块段 52.15 0.77333块段 51.93 0.82t14bdy51.740.80t14ady51.520.82全矿区矿层基本组分平均含量：cao 52.02%，mgo 0.77%根据冶金、化工石灰岩及白云岩、水泥原料矿产地质勘查规范（dz/t0213-2002）中对水泥用石灰质矿石的一般要求:水泥用石灰质原料矿石化学成分一般要求类别化学成分质量分子数%caomgok2o+na2oso3fsio2石英质燧石质级品4830.6164级品453.50.8164确定本区的矿石工业类型为水泥用石灰岩，其矿石质量达到普通硅酸盐水泥石灰岩原料i级品要求。三、 矿层（体）、围岩岩石特征矿层为中厚层薄层灰岩为主，少数厚层(巨厚层)灰岩，结构致密，抗压强度为1312-1884kg/cm2，岩层完整，稳定性好。矿层底板为薄层灰岩夹页片状泥质灰岩。中间夹有中厚层灰岩和钙质页岩。极限抗压强度：1460kgcm2，属于坚固性中等坚固性岩类。本矿区矿层大面积裸露于地表，矿区零星出露的第四系地表土和少数砾石堆积。四、矿床成因类型根据上述矿床地质特征，本区水泥石灰岩应属于开阔海台地相沉积矿床。第三节 岩溶、矿床开采技术条件及水文地质条件一、岩溶（一）区域岩溶地质特征：参考湖北省水文地质大队鄂西南岩溶(78年9月)一文，区域上受印支期和燕山期两次大的造山运动和近期间歇性差异隆起的影响，形成了多级剥夷面。在各级剥夷面上相对应的是各级岩溶台面，其中400800m标高的岩溶台面与矿区岩溶有密切关系。台面上套生宽谷，宽谷内发育峰丛，盲谷、洼地群、水平溶洞、落水洞等岩溶现象。地下溶洞部分消容地表迳流，出现袭夺地表水系现象。本矿区位于鄂西南山地向江汉平原过渡地带，海拔最高约367m。洛溪河从矿区北侧流过，说明与矿区有关的岩溶台面曾受洛溪河切割的影响。挽近期间歇性差异隆起，造成本矿区多层水平溶洞和落水洞，落水洞集中区往往发育成岩溶洼地。 （二）矿区地表岩溶地质矿区岩溶地貌类型：属岩溶波状丘陵。矿区为岩溶波状丘陵的本体，其内分散出现若干较小的三面环山的非封闭岩溶洼地。矿区外围西南沟谷坡地上有一小块峰丛地貌。地表的溶蚀现象较普遍，构成的岩溶形态小的有溶沟、溶槽、石芽，裂隙等；大的有孤峰、残丘(w4)溶洞、落水洞、岩溶洼地、岩溶陡壁、峰丛等。有些位置如峰丛的某些部位甚至被溶蚀成表面凸凹不平的峰窝状。根据地表顺层面近水平状溶洞和落水洞的调查结果，其中溶洞大部分分布在260290和305355m两个标高线上，而落水洞主要分布在280330m标高线上，这与下面要叙述的钻孔溶洞的标高大体上是吻合的(附表)。 它们绝大部分均在t14bdy内，只有个别的分布在t15dy内。水平溶洞的规模：平均高度为1.53m， 最高为d537，达3.9米高，均宽度为0.8米，最宽为d541，达5.7；能见的一般长度为5.20m。最长的是d537，长达30米以上，d537内还叠加有落水洞。从地表看，落水洞里不规则园形、椭园形、垂直向下，洞之长宽，一般1xlm左右。落水洞大多被人为封死， d537内叠加的落水洞深达9.8m。矿区岩溶洼地共4处，均较小而且是三面环山的非封闭洼地，它们呈椭园状、梨状。地表砾石堆积在图上共圈出1处，很小。堆积体从在山坡上方往山坡下方逐渐扩大成扇形。砾石呈浅灰色、少量黑色，均为硅质物；砾径一般为13cm ，大者可达10cm 以上；形状滚园，少数呈次棱角状，混杂有粘土、砂等。砾石堆积是溶洞的充填物，是由溶洞被分化剥蚀溶蚀后遗留下来的。地表裂隙以走向北东030和北西270300互相垂直的两个方向最为发育，裂隙内往往充填有黄色粘土，平均占裂隙的75.9，这两组裂隙在很大程度上控制着地表溶蚀的发育。（三）溶洞充填物性质和充填程度地表溶洞绝大部分为半充填，少量未充填。不同标高的溶洞的充填程度有很大的差异性，未充填溶洞均发育在300m标高线以上，而半充填溶洞均在300标高以下，溶洞的充填物主要为黄色粘土，还有少量灰岩屑。未充填溶洞全部分布在305m标高以上，与地表的未充填溶洞的标高相当。说明充填物的多寡是随着深度的增加而增加。被充填的溶洞，充填物见有硅质砾石夹粘土、砂；所有见溶洞的钻孔中都见到，硅质砾石是外来物质，形状滚圆。矿区溶洞平均充填系数为71.0，现将矿区岩溶率，溶洞的充填系数及分层、含土率、标高列表如下： 岩溶填充调查统计表层位或标高300m以上260300m260m以下岩溶率()3.29.32.86.3212.742.29充填系数()22.268.889.536.384.588.8含土率()0.716.402.512.2910.761.94溶洞充填物各组分平均百分含量：cao、28.01、mgo 1.08、k2o1.06、na2o 0.10、sio237.01、al2o36.34、fe2o3 3.26。（四）溶洞个体形态有两种：一是沿岩层面和裂隙发育的近似水平的溶洞，个别情况甚至可发育成交织状网络管道(d537溶洞)；另一是沿垂直裂隙向下发育的垂直管道-落水洞。水平发育的溶洞，洞高一般2m。（五）岩溶发育的特征1、岩溶的发育与水体活动标高关系密切由于矿区距洛溪河很近，有可能在古生界代，它本身就是河流的古河床，所以在晚近期间歇性差异隆起，侵蚀基准面不断下降的情况下，形成上、下两层水平溶洞。在两层水平溶洞之间，则分布着垂直溶洞。它们的出露标高也比较有规律。水平溶洞大体上分布在305-355m和260-290m两个标高线上，落水洞则分布在280330标高线上。在其他标高上，岩溶的发育程度相对来说要弱得多。可以推测其发育过程是：初期地下水位较稳定，以水平方向运动为主，形成了上层水平溶洞，随着地壳隆起水位下降，地下水变成以垂直方向运动为主，沿垂直裂隙向下溶蚀，形成矿区的落水洞带。在地壳隆起的间歇期，地下水再次变为水平方向运动为主，又形成下层的水平溶洞。在这期间，地壳比较稳定，相对来说时间较长，所以下层的水平溶洞要比上层更发育。2、岩溶发育于可溶性好的岩层内t15dy层caomgo值较t14bdy和t14ady层为高，sio2+al2o3值又比它们为低，所以在矿区t15dy层的可溶性为最好。虽然在t15dy层中钻孔所见的溶洞较少，这与它在矿区分布的面积小，出露厚度转薄，钻孔在该层通过亦少有关。但从地表岩溶洼地及落水洞的发育情况，也可看出t15dy层的岩溶是比较发育的。3、岩溶发育随着深度的增加而减少溶洞主要发育在260m标高以上地带，其岩溶率和能见率亦较高。260m标高以下，虽有少量溶洞发育，但总的趋势是越往下越少。4、水平岩溶发育规模较大，充填物较多，垂直岩溶规模较小，充填物也较少。 5、溶洞往往发育在断层构造带的上盘在地表及岩心所见，断层构造带常为方解石脉所紧密胶结，导水性较差，地下水易于沿着此带的上盘运动。因此，溶洞在断层构造带的上盘比较发育。例如在f5上盘发育着zk33的部分溶洞，f12也控制着zk22的部分溶洞，在f7和f12两条相交成树枝状断裂的断层带上及其两侧。岩溶洼地特别发育。w2、w3、w5甚至构成串珠状洼地。矿区大部分落水洞均发育在洼地及其周围。6、溶洞往往发育在弱可溶岩的上部弱可溶岩的透水性较差，地下水往往往其上部积聚和运动，因此在其上部的可溶岩地层中岩溶比较发育。从地表的溶洞调查得知，溶洞大部分分布在t14bdy层的底部，这是因为在t14ady层的顶部可溶岩中夹有泥质灰岩、钙质再岩，它们是不易透水的弱可溶岩。7、溶洞的发育方向明显受裂隙方向的控制从地表溶洞的发育方向来看，明显受层面裂隙和另两组裂隙的控制。一组为方向为265300另一组为540。而属其他方向的很少。落水洞主要受垂直裂隙的控制。（六）岩溶发育的控制因素总结矿区岩溶发育的特点，可以得出矿区岩溶发育的控制因素如下：1、岩溶受晚近期间歇性差异隆起的控制；2、岩溶受可溶岩分布的控制；3、岩溶受弱可溶岩层或不透水岩层的控制，岩溶往往发育在它们上部；4、岩溶受断层构造带的控制，岩溶往往发育在其上盘；5、岩溶受区域性构造断裂带裂隙的控制。（七）岩溶洼地、砾石堆积的揭露工作矿区3个岩溶洼地。以洛阳铲了解其覆盖物深度，结果所有洼地的中部覆盖物厚度要比沿洼地长轴方向的两边为大，中部一般在45m以上，而两边只有12m甚至更小。以浅井对砾石堆积进行揭露。一般深度为24m。二、 水文地质条件（一）区域水文地质概况1、区域水文地质条件矿区地处仁和坪向斜水文地质单元的东翼，中-深切割中山区，其间分布的各级古剥夷面多以陡崖、斜坡相连。碳酸盐岩区岩溶发育，残丘、洼地、落水洞广泛分布，溶蚀、剥蚀沟谷纵横交错，水系呈树枝状展布。由于有些煤矿生产采取了疏干措施，各厂矿大量开采利用地下水，水位逐渐下降，水量逐渐减少，而趋于贫乏。主要含水层组有：奥陶系、石炭系中统、二叠系-三叠系碳酸盐岩夹碎屑岩磊裂隙溶洞含水层组及第四系冲积碎石、块石、卵石、砂含水透水层组。主要隔水层组有：泥盆系中、上统砂岩、页岩隔水层组及二叠纪下统梁山组砂岩夹煤层隔水层、孤峰组硅质岩含炭泥岩隔水层，二叠纪上统吴家坪组含煤段隔水层。区域主体构造为东西向的仁和坪向斜，东端断裂构造发育，基岩中节理、裂隙、岩溶发育，为地下水的储存和运移场所，并对其循环具有控制作用。2、地下水补给、径流、排泄条件三叠系下统大冶组、嘉陵江组分布于向斜的轴部，主要补给源为大气降水，其补给区为基岩裸露区，降水下渗后沿岩层的裂隙，岩溶管道由西向东流至向斜倾伏端呈泉水流出。二叠系、石炭系中统灰岩裂隙岩溶含水层组处向斜的两翼，为地下水补给区，补给源为大气降水，接受补给后，地下水沿节理、裂隙向深部下渗，整体有两翼向轴部，由西向东至向斜倾伏端呈泉水出露排泄。区域侵蚀基准面为清江河床，是区域地表，地下水的排泄汇集区。（二）矿区水文地质特征1、水文地质条件（1）气候水文本区属大陆性气候，四季分明。气温：1040，平均年降雨量为1145mm以下，降雨量大部集中在49月。年平均风速2.22.4m/s。偶见最大风速可达18m/s以上，东南风多见。年平均相对湿度69%，全年晴天在200天左右。（2）地形、地貌及地表水系矿区属中低山区，南高北低，东西两侧皆为沟谷坡地，尖岩河和陈家河在矿区西北的两河口汇合而称洛溪河，从矿区北侧500m处自西向东流过。矿区南约400m为西南冲，地势低洼，所以矿区实际上为一孤立突起地带，矿区最高点海拔366.97m，最低点洛溪河为200m，相对高差160余米。区内沟谷发育，植被稀少，有利于大气降水迅速排至洛溪河中。矿区外围的地表水体仅有矿区西部边缘的金竹园小水沟。由南向北注入矿区北侧的洛溪河流量一般很小，枯水季节靠在水沟底部出露的裂隙泉补给，上游则完全干涸，而在雨季，山洪暴发，沟水猛涨，如按日最大降两量194.8mm及水沟的汇水面积1204371m2计算，迳流量可达2.72m3秒。但很快可排至洛溪河中。此水沟在储量计算范围西侧的出露标高为260-226.4m。矿区开采范围积水，可采取相应措施，充分利用东西两边沟谷自然排水。根据收集的资料，矿区北部外围的洛溪河标高为200.0m，流量亦不大，主要靠大气降水，泉水和附近煤矿矿坑排水补给，一般流量0.629-1.000m3秒，旱季为0.367m3秒，雨季可达11.76m3秒。2、含水层和断层的导水性（1）含水层矿区的含水层即为矿层t15dy、t14bdy和t14ady，它们的埋深不大。质纯、层厚、刚性好，表部因受强烈风化的影响，节理裂隙较发育，特别是层面裂隙和区域性构造裂隙引起的北北东和北西西两组相互垂直的陡倾斜裂隙的张开透水性好，有利于地下水的活动，含暂时性岩溶裂隙水。矿层底板t11-3dy为薄中厚层灰岩夹泥质灰岩、钙质页岩与上部矿层相比柔性较好，裂隙发育程度比上部矿层要少而细小。且大多为方解石脉所充填，因此可视它为弱含水层。（2）断层的导水性矿区断层导水性较差，从钻孔岩心中所见，断层角砾岩往往为方解石细脉所胶结，透水性很差。从地表节理裂隙渗透的地下水主要沿断层上盘活动，因而在断层上盘形成岩溶发育带。3、地下水补给、径流与排泄条件地下水的补给来源是大气降水，洛溪河床标高（200m）大大低于最低开采标高(260m)，不具备补给矿区地下水的条件，矿区中部较高，东西两侧和北部均为沟谷坡地，大气降水的大部分可从地表很快排泄到沟谷中流入洛溪河，小部分通过洼地，落水洞及地表节理裂隙往地下渗透，然后又通过泉水等渠道流入沟谷中,自然、快速地排泄，且远离矿区。4、地表水与地下水的水动力联系特征区内没有地表水，矿区外围北部有泉水和西部有金竹园小水沟。矿区外围北侧见泉水三处，均属裂隙泉，它们从大气降水获得补给，相对稳定水位相差不大，未发现上下波动现象，无悬挂水存在。邻近沟谷水位较中部为低，有两泉恰好分布在矿区外围的东北侧和北西两侧，它们的出露标高更低，地下水是从矿区中部向两侧流动补给泉水的。5、未来矿坑充水因素矿区外围北侧地表水体泉及矿区外围西侧的金竹园小水沟，其水位标高均高于最低当地的侵蚀基准面，低于开采标高。矿床充水方式为直接充水，即矿层所含裂隙岩溶水、降落于矿坑中的雨水。开采采用露天开采方式，矿层开采标高高于侵蚀基准面，且处于高于西侧小水沟的有利位置，利于自然排水，对未来采矿几乎没有影响。6、供水水源与水质评价本矿区内无地表水、泉水，外围的地表水、泉水的流量均不大，附近农村用泉水或洛溪河水，外围的两泉流量每昼夜分别有6912-20736公升和19008公升，为当地农民和两河口铁路工段饮用，常年不断，附近无工业污染。根据对矿区及相邻区当地居民的调查，无饮用地表水诱发地方病和生理缺陷病例纪录，说明本区域地表水为适宜生产和生活用水源地。若将来矿山开采，人数多，或是泉水因开采遭到破坏，必须从洛溪河取水，但河流上游受生活废水的排放有轻度污染，作为生活用水时仍需经过处理再利用为宜。7、矿床水文地质勘探类型矿区节理裂隙及岩溶均较发育,连通性也好,有利于地下水的运动和渗透。矿区东西两侧及北面均为沟谷坡地，相对于矿区来说低很多，矿层底板是弱含水层，对地下水往下渗透起相对阻隔作用，因此有利于地下水流出地表排入矿区东西两侧沟谷中。地下水位离最低开采标高较高，其静储量有限，补给来源只有大气降水，露天开采易于疏干。因此。矿区水文地质属简单类型。矿床水文地质勘探类型为裂隙充水为主、矿层直接含水、水文地质条件简单的浅层基岩岩溶裂隙水矿床类型。三、工程地质（一）工程地质条件1、岩层物理性质矿层为中厚层薄层灰岩为主,少数厚层(巨厚层)灰岩，及少数含泥质灰岩，结构致密，岩层完整，稳定性好,矿石的体重较均一为2.662.70。底板极限抗压强度：垂直层面1460kg/cm2平行层面1692kg/cm2矿石的抗压强度 ：（1）垂直层面：1132-2156kg/cm2其中地表矿石强度为1132-1884kg/cm2钻孔深部强度较大：1332-2156kg/cm2（2)平行层面：908-1828kg/cm2其中地表矿石强度为l032-1588kg/cm2而深部矿石强度较大：908-1828kg/cm2 根据抗压强度较大，岩石坚固，有利开采边坡的保持。2、节理、裂隙发育情况：矿层中矿层节理、裂隙相当发育。沿节理(裂隙)面常形成陡坎。节理出现的密度亦不小，尤其走向ne5-30的节理最发育(与矿区发育的张扭性正断层方向一致)。节理经长期张裂、溶蚀，致使溶沟、溶糟、溶洞发育，往往见有粘土充填，经裂隙发育地段的统计地表(节理)裂隙率为9.68，含士率4.85。平均组分含量为： sio2 54.9，al2o3 19.4，fe2o3 8.17，cao 2.14，mgo 2.01 ，k2o 2.86，na2o 0.24。3、工程地质条件矿区出露三叠系下统大冶组灰岩，工程岩组只有一组-坚硬-中厚层岩溶化灰岩岩组，坚硬性脆，稳固性良好，力学强度高。裂隙、岩溶发育。矿区内无不良工程地质产生。（二）工程地质评价矿区地形地貌条件简单，地形有利于自然排水，地层岩性单一，地质构造较简单，断裂破碎带不发育，地形坡度为中缓坡，岩质边坡未产生变形破环现象，自然边坡稳定。工程地质勘查的复杂程度为简单型。四、环境地质（一）地震地质环境地震地质研究成果表明，鄂西南地区地震具有强度弱、频度低、震源浅的特点。据历史资料记载和仪器记录，松滋市没有发生过大于5级的地震。根据中国地震烈度区划图(1990年1/