矿山地质

矿山地质

1.矿山建设阶段地质工作的特点有哪些？**

答：（1）针对性:本阶段的的地质工作，大多是针对矿产勘查工作中遗留的、而矿山建设又必须解决的问题而开展工作。（2）继承性：矿山建设阶段的地质工作，是在矿产勘查工作基础上进行的，不可能脱离已有的前期事实。（3）生产性：此阶段地质工作的程度和深度要求，以能否满足矿山建设和生产要求为准则；并有条件使探矿工程与矿山基建、生产井巷工程相结合，充分利用已确定的各类矿山巷道开展矿体地质特征研究；另一方面，所设计的各类探勘工程又要尽量为矿山生产所利用，从总体上形成统一系统。2.矿床开采技术条件和矿石的选冶加工技术性能评述包含哪些方面的内容？**答：（1）矿床水文地质条件评述；（2）矿床开采技术条件评述；（3）矿石选矿试验情况评述3.矿床地质勘探工作和勘探程度评述包括哪些内容？*

答：着重说明勘探范围、深度，确定的勘探类型，采用的勘探方式、勘探手段、工程网度和工程间距，以及完成的其他有关地质的和勘探的工作项目及其数量，地质工作和勘探工程的质量评述，阐明综合勘探和综合评价情况。各种勘探工程原始地质资料收集和质量评价是否达到有关技术规范的要求；各种综合地质图件编制是否齐全，是否达到有关技术规范规定的质量要求；最后对矿床达到的勘探程度进行结论性评述。按矿山设计对矿床勘探程度的要求，对勘探工作提出意见。如果勘探工作存在严重问题，达不到或不符合矿山设计要求，应从满足设计要求出发，提出补充勘探工作或修改意见。4.对地质勘探报告的审查包括哪些内容？**

答：（1）文字报告及相关资料的审查；（2）地质研究程度的审查；（3）勘探工作和勘探程度的审查；（4）矿产资源储量估算的审查

5.可行性研究报告编写的内容有哪些？*

答：(1)编写可行性研究报告中的地质章节，提供进行可行性研究的主要地质资料；（2）根据可行性研究报告编制的需要，依据地质报告中地质图件，编制相关地质图件；（3）提供矿区地质储量估算成果（审查核对后的）；（4）提供其他有关的地质资料

6.矿山设计工作中，设计书中地质部分必须包含的内容有哪些？

根据设计的要求，对下列内容进行必要的阐述和说明：绪言、矿区及矿床地质、矿区勘探工作和质量评述、地质原始资料和综合资料编录、资源储量估算、矿床水文地质和工程地质、矿山开采技术条件、基建地质及设计、生产勘探、地质储量及生产矿量平衡情况、首采地段的生产探矿和采准、备采的布置等。7.矿山设计中的地质图件主要有哪些？*答：矿山地形地质图、勘探线剖面图、矿体纵投影图（垂直的或水平的）、中段或平台预切地质平面图、储量计算图、矿体顶底板等高线图（缓倾斜矿体）、其他辅助图件和有关资料等。8.什么是基建勘探？*答：基建勘探是为满足矿山设计的需要，保障基建开拓的顺利进行，满足矿山初期生产的需要而进行的补充勘探工作。

9.基建勘探的地质工作内容有哪些？**

答：在基建勘探过程中，所揭露地质情况如与设计有较大出入，应及时修改设计；对于地质条件复杂、存在安全隐患的，要与其他专业人员一起提出处理方案和意见。对基建勘探工程和其他基建工程揭露的地质现象，应进行经常的地质观察，及时进行地质编录，编录、编绘综合地质图件，总结矿床地质特征和矿床富集规律，不断提高对矿床地质特征的认识。通过基建勘探，补充、修改原地质勘探已获得的成果和编制新的地质报告。10.什么是生产勘探？答：生产勘探（矿山生产勘探）是指基建勘探之后，贯穿于整个矿床开采过程中，为保证矿山均衡正常生产与采掘或采剥工作紧密结合、由矿山地质部门所进行的矿床勘探工作。11．地下开采矿山的生产勘探手段有哪些？*答：（1）坑道：地下开采矿山的主要探矿手段。其优点是所获资料准确可靠，利于探采结合，能为生产所利用。缺点是探矿成本高，掘进速度慢。（2）钻探：是井下生产矿山常用的探矿技术手段。根据钻探揭露部位的不同，可分为地表岩心钻和坑内岩心钻。（3）凿岩机探矿：此种手段已成为矿山生产探矿的重要手段之一。

12.影响生产勘探工程网度的因素有哪些？

答：（1）矿床地质因素（2）工作要求（3）工程技术因素（4）生产因素（5）经济因素13.确定生产勘探工程网度的方法有哪些？**答：（1）类比法：又称经验法，类比法是先划分矿床的勘探类型，再将被勘探矿床（区段）与同类型矿床（区段）的勘探工程网度（经实践证明是正确的）对比，从而选定合理的工程网度。（2）验证法：可分为工程网度抽稀验证法和探采资料对比验证法。（3）统计计算法：是用数理统计分析方法，计算合理工程数目和合理工程间距的方法。

14.矿山探采资料验证对比的作用有哪些？**答：（1）验证工业指标的确定以及采样和矿石技术加工的合理性；（2）验证矿床勘探类型划分与勘探网度确定、勘探手段选择的合理性；（3）检验不同勘探阶段中的矿床合理的控制程度，为矿山开采设计和各生产准备阶段提供准确可靠的地质资料；（4）可供研究成矿控制条件和成矿规律，以指导同类型矿床的勘查和矿山开采工作等。

15.探采对比参数的计算方法？*答：（1）矿体面积绝对误差（2）矿体面积重合率（3）矿体形态歪曲误差（4）矿体厚度绝对误差（5）矿体长度误差率（6）矿体边界位移误差（7）矿石品位误差（8）矿石储量误差（9）金属储量误差（具体公式见课本P50-51）16.什么是矿石质量管理？

答：矿石质量管理属于矿山企业全面质量管理的重要组成部分，是为了充分合理地利用矿山宝贵的矿产资源，减少损失并保证矿产品质量，满足使用单位（选、冶、用部门）对矿石质量的要求而开展的一项经常性工作。

17.矿石质量预计的方法有哪些？**

答：定性预计法：又称直观法或调查法，实质是经验法或类比法:是根据已有经验判断未来矿石质量的发展变化。

定量预计法：是根据已有历史数据和矿石质量的影响因素与矿石质量的因果关系，用各种数理统计方法推测未来矿石质量的发展变化。18.什么是矿石质量均衡？

答：矿石质量均衡又称矿石质量中和，是矿山地质管理的一项重要内容。它是指在矿山设计，采掘（剥）计划，以及爆破、出矿、运输、储存及破碎等生产过程中，根据矿石质量分布特点，采用不同的配矿方式和方法，使采出或运出的矿石质量均衡，以期企业和社会经济效益、资源效益达到最优的质量标准。19.矿石质量均衡的计算？答：（见课本P69-70）

20.矿石质量均衡的方法有哪些？**答：矿石质量均衡的方法主要是指配矿，但矿石初步分选亦属于矿石质量均衡的范畴。配矿工作贯穿于从开采设计到商品矿石输出过程的各个环节，可通过一次或多次矿石搭配达到矿石质量均衡标准。21.什么是开拓矿量？备采矿量？**答：开拓储量是指在勘探程度达到相应级别的经济的基础储量（111b、121b、122b）中,完成设计所规定的开拓系统工程范围内及其所开采的邻近矿体，所计算的除永久性矿柱和暂不回采的矿柱外的、所有能利用已有开拓工程进行采准的生产矿量（111、121、122）。

备采储量是指按照采矿方法要求的顺序，做好全面回采、切割等采矿准备工作，所计算的、除没有回采切割工程的矿柱及未有措施解决开采条件复杂的采场外的、所有能利用已有采矿准备工程进行回采的生产矿量（111），它是采准矿量的一部分。22.确定生产矿量保有期限时必须考虑的因素有哪些？*

答：（1）矿床开采方式（2）生产能力与生产效率的高低（3）矿床地质条件（4）坑道掘进速度（5）坑道工程维护的难易程度

23.矿山储量实际保有期限的计算。*

答：（1）工业储量实际保有期限（T）（2）生产矿量的实际保有期限（具体公式见课本P103）24.什么是贫化率？废石混入率？

答：采下矿石的品位降低数与原矿体（或矿块）平均品位之百分比，称品位降低率，又称矿石贫化率，简称“贫化率”。

废石混入量与采下矿石（俗称“毛矿石”，即工业矿石与废石之和）量的百分比，称废石混入率，表示废石的混入程度。

25.什么是损失率？矿石采收率？

答：采矿过程中损失的工业矿石量与该采场（或采区）内拥有矿石储量的百分比，称矿石损失率，表示工业矿石损失程度。

采出的工业矿石量与该采场（或采区）原拥有矿石储量的百分比称矿石回采率，或矿石采矿回收率，又称矿石采收率。26.贫化的分类？答：（1）按与采矿作业过程有关的贫化分类：第一次贫化（指凿岩爆破时，因矿岩界线不清等原因，而将围岩、岩石与矿石一并采下所造成的贫化）、第二次贫化（在放矿过程中，因两盘或顶板围岩不稳固，或因管理不善，致使围岩塌落混入矿石造成的贫化；或在二次破碎及装运过程中，因围岩、废石或充填料混入，或高品位粉末状矿石丢失所引起的贫化）（2）根据贫化性质分：不可避免的贫化（也叫设计贫化，指按开采设计或采掘计划规定，必须在采矿时采出一部分围岩、夹石或表外贫矿所造成的贫化）、可避免的贫化（也叫施工贫化，指在采矿作业过程中，由于组织与技术管理不善，技术措施不正确，作业不正规，或因矿体边界圈定不准确等，而将设计不应采下的围岩、废石、表外贫矿石与工业矿石一并采下、运出所造成的贫化）。

27.损失的分类？答：（1）按与开采作业关系分：开采损失（包括未采下损失和采下损失）和非开采损失（与采矿方法、采矿技术管理工作无关的损失）（2）根据损失的性质分：不可避免的损失和可避免的损失。28.矿石贫化与损失的管理包含哪些内容？

答：包括做好贫化与损失的统计报表工作，根据影响贫化和损失的因素，确定合理的采矿贫化率与损失率指标，并进一步寻求降低采矿贫化与损失的措施，其中，损失和贫化的统计台帐和报表是实际情况的编录，损失与贫化的影响因素与合理的损失、贫化指标是管理的根据，降低贫化与损失的措施是贫化损失管理的宗旨。

29.爆破工作的地质指导包括哪些内容？**答：爆破的地质指导工作主要是爆破前，地质人员提供爆破块段的地质图件，标示出爆破孔的分布和深度；提供矿体与围岩的产状、地质构造及其他影响爆破效果的资料。凿岩爆破时，地质人员配合采矿生产人员确定爆破孔位置、倾角、深度及装药量等，力求提高爆破效果。30.回采作业中的地质指导包括哪些内容？

答：（1）指导切割（2）检查矿房两帮（3）检查回采掌子面（4）指导炮孔布置（5）指导爆破与出矿（6）指导充填

31.地下开采矿块采准工程的地质管理工作主要内容是？**答：利用矿块采准工程的地质资料，对矿块进行“二次圈定”。如利用脉内运输平巷加斗穿（装岩巷道），进一步查明矿体上下盘围岩界线和接触关系；利用切割层的沿脉和穿脉等切巷进一步探明矿体切割层位置的边界，指导切采和回采；利用采准天井及联络道探明下悬矿体的尖灭位置，为矿块的切割层和底部结构确定选择合适位置。对矿岩不稳定矿脉，利用运输平巷和斗穿探清矿体形态、产状和边界。32.矿块开采中完成的地质成果资料有哪些？各应包括哪些具体内容？

答：（1）文字报告：包括矿块位置（采场编号，所属中段、矿脉、四邻关系）、矿体地质特征（如各分层的矿体规模、形态产状；矿石类型，矿化及围岩蚀变才，矿体物质成分、内部结构，矿体构造类型和主要特点）、各分层矿石开采质量和全矿块开采质量（即计算采下矿石量和品位、采下围岩和夹石量及其品位，采下矿石总量和品位、未采下矿石量和品位）、各分层开采一次贫化率与损失率的计算情况和整个矿块开采一次贫化率与损失率的计算情况。

（2）附图资料：各分层地质素描图和取样图；各分层实测地质平面图，即“采掘图册”，上下中段地质图，矿块矿体投影图，矿块矿体剖面图；开采时遇到的特殊地质现象，大比例尺素描图和文字描述记录。（3）附表资料：各分层、全矿块的采下和未采下矿石量计算表，最终累积探明地质储量计算表，采下废石量计算表，采下矿岩总量计算表（包括矿石量、平均品位和金属量的计算）；采矿贫化率与损失率计算表；各种验收资料、测量实测资料、回采过程中有关分析资料、记实资料；附开采前生产勘探矿块地质资料和矿块开采设计资料，便于勘探、设计与开采对比研究。33．选冶加工过程中的地质管理工作内容是什么？

答：选矿工艺矿物学研究、选矿尾砂的利用研究和冶炼炉渣的利用研究等。其中，选矿工艺矿物学研究最为重要，要根据出矿运输提供的矿石性质，重点查定矿石中有用矿物种类、粒度、嵌布状态、表面覆膜情况及选矿产品。

34.采场验收的步骤是什么？

答：（1）采场地质资料（2）采场地质工作（3）采场生产资料（4）采场测量资料35.中段正常结束的条件有哪些？*

答：（1）中段范围内矿床地质构造、矿体地质特征已探明，“空白区”、开采中段外围已作出无矿或不可采的结论（2）中段范围内所探明的主要、次要矿体，一切可利用资源已采尽出净（3）中段范围内各采场（块段）均已结束，并经正式鉴定验收，且已封闭。（4）中段内可采矿柱、残矿已按设计要求补采并出尽，损失矿石数量、质量，损失性质、分布及原因等均已查明，并经主管部门审批核销。（5）中段范围内的地质测量资料已收集完毕，无遗留问题。36.中段或台阶结束所需资料有哪些？*答：（1）中段或台阶矿床地质特征包括其矿体分布、规模、产状和形态，矿石质量与品级、类型分布；工业矿石地质储量，矿床构造，围岩及水文地质条件等（2）地质勘探与生产勘探工作（3）生产工作包括开采方式、开拓方案、采矿方法、掘进或剥离及采矿工作，采矿技术经济指标，生产管理工作和经验教训等（4）矿量变动情况，包括地质储量级别、数量变动，历年采矿量、剥离量，损失量及矿量报销；采矿的贫化与损失，各采场（块段）回采率，中段或台阶总回采率等（5）中段或台阶范围内探采资料对比（6）图表资料包括：该中段或平台的地质平面图、剖面图，采场（块段）设计施工图，储量计算图，探采对比图，采掘工程素描图，采场（块段）生产管理地质资料，取样、加工、化验，贫化与损失、矿量统计等各种表格（7）中段或台阶结束遗留的问题和处理意见。37.什么是闭坑？

答：井区、坑口或露天采场完成设计要求后，或因遇到意外的原因而终止一切采矿活动，并关闭全部生产系统，称之为闭坑。

38．生产矿山储量估算的目的是什么？**

答：一、为国家有关部门提供矿山储量变动的统计资料，使国家和地方掌握矿山矿产资源勘查、开采、利用和损失情况，为编制经济建设发展规划和制定有关技术经济政策提供依据；二、为矿山开采设计、采掘计划的编制及生产管理提供必要的资料。39.制定矿床工业指标的原则是什么？

答：（1）合法原则（2）实事求是原则（3）综合原则（4）动态原则（5）合理原则（6）效益原则40.矿石质量指标有哪些？*答：（1）边界品位（2）最低工业品位（3）矿区（床）平均品位（4）综合工业品位（5）矿石类型、品级（6）伴生有用组分和有益组分含量（7）有害组分平均允许含量（8）矿石或矿物的物理技术性能方面的要求

41.最低工业品位、综合工业品位。答：最低工业品位：一般是指工业上可以利用的矿石（矿物）按单个工程或块段（矿体）计算的最低平均品位。从经济意义上讲，它是保证圈定的矿体的平均品味能够等于或大于工业部门所要求的质量或利润标准的品位。

综合工业品位：当矿床中含有两种或两种以上矿产，其中任何一种都达不到各自单独的工业品位要求，但其品位都在边界品位之上，技术上又可以回收时，则应按等价原则，将其折算为某一主组分的等价品位，或是按几种矿产产品的综合价格制定综合工业品位，并据此确定相应的综合边界品位。42.确定矿床边界品位和最低工业品位的方法有哪些？**

答：（1）类比法（经验法）（2）地质方案法（资源对比法）（3）综合方案法（技术经济全面比较法）（4）统计法（5）价格法（6）收支平衡法（7）副产品回收法43.综合工业品位的制定方法有哪些？

答：（1）制定综合工业品位和品位折算系数（2）仍以主组分工业指标下达，但考虑了与其共生或伴生组分的经济价值而相应降低主组分最低工业品位。44.矿体边界线圈定的注意事项有哪些？

答：（1）反复对比矿体的垂直断面图与水平断面图（2）注意成矿的构造控制（3）注意成矿后构造变形（4）注意分析矿化特征（5）注意分析后期侵入体的破坏45.什么是储量报销？

答：指在经过储量审批后，，把由开采或其他原因耗损或减少的储量从原储量统计表中核销或减去。

扩展阅读：矿山地质环境治理设计

矿山地质环境恢复治理设计探讨

杨志勇刘亚南炎杉杉

（河南省地质矿产勘查开发局第四地质探矿队，三门峡47201*）

1.0引言

本文介绍了矿山环境治理工程设计实例，为类似工程提供借鉴经验。

2.0治理工程概况2.1治理区概况

灵宝双鑫矿业有限责任公司金矿区位于河南省灵宝市豫灵镇小秦岭地区，隶属灵宝市豫灵镇管辖，矿区距豫灵镇约20km，有矿山公路相连。陇海铁路、连霍高速公路、310国道均穿过豫灵镇，因此矿区交通条件便利。依据委托方提供：矿区面积为7.9395km2,地理坐标为东经110°26′39″～110°28′03″,北纬34°24′15″～34°25′11″。

2.2自然地理概况

双鑫矿区位于小秦岭主峰附近，地势南高北低，小秦岭最高峰老鸦岔脑，标高2413.8m，为河南省最高峰，矿区北侧为黄河河谷，高程近300m，相对高差较大，约2100m，属切割强烈的中山区。本区属黄河流域，矿区绝大部分沟段为季节性水流，主干水系为黄河一级支流文峪河与西峪河，呈南北走向，主要来源受降雨直接补给。

本区属暖温带半干旱大陆性季风气候，四季分明，降水量、蒸发量、气温等气象要素年际变化明显。多年平均降水量645.8mm，年最大降水量984.7mm（1958年），最小降水量为318.7mm（1997年），年际最大变化量666.0mm。

2.3治理区地质环境条件2.3.1地层

治理区出露地层主要为太古界太华群变质杂岩及第四系全新统沿沟谷分布的砂砾石层。第四系厚0～5m。

2.3.2构造

治理区主要褶皱构造为金硐岔老鸦岔板石山主背斜。2.3.3水文地质条件

区内第四系坡、残积物不发育，在沟底凹地零星分布，富含季节性孔隙水。矿脉围岩系古老变质岩系，岩性一般质地坚硬、致密，节理不发育，含有少量不连续裂隙水。断裂构造仅于矿区南缘发育有NE、SE向断裂，以及与之斜交的小断裂，构成向西收敛、向东撒开的承压水带。

大气降水是该区唯一的补给源，通过断裂相交部位，节理裂隙发育地段渗入地下，以散流、隐流或下降泉方式近源排泄。治理区水文地质属简单类型。

2.3.4工程地质条件

治理区岩性较单一，开采区围岩一般为混合岩和斜长角闪岩，地质构造简单，节理、裂隙不发育，稳固性较好，围岩质地坚硬，岩块抗压强度较大。故工程地质条件总体属中等良好类型。

2.3.5地震

本区位于汾渭强震带上，地震基本烈度为7°，地震动峰值加速度为0.15g，历史上曾发生过多次破坏性地震，属国家重点监测区之一。新构造运动强烈，有发生中强地震的地质背景。

2.3.6环境地质条件

治理区开采出的废石量较大，且大都堆放于沟谷之中或河道的边缘，高的几米至数十米，而留的河道不足10m，造成水道狭窄，排水不畅，若遇暴雨或长时间降雨，易形成

泥石流灾害。选厂生产工艺为单一浮选，浮选药剂为黄和2#油等。根据所加药剂和矿物成分分析，选厂主要污染源为选矿废水，主要污染源为悬浮物、CODcr、硫化物等。但循环利用对环境影响较小，依据附近废石浸出毒性试验结果，废石淋溶水不会对地表水和地下水产生影响。

3.0治理区主要地质环境问题3.1植被（林业）资源毁损

治理区多年开采出来的矿渣大量堆积在沟谷和河道中，尾矿库占用沟谷，不仅毁坏了大量的植被资源，同时也严重破坏了林地资源，对矿区及其周边生态环境造成极大破坏。保守估计，治理区开采及尾矿堆放造成破坏影响的植被及林地面积大约1km2。

3.2泥石流地质灾害

治理区目前生产虽处于半开半停状态，但多年生产的矿渣均顺坡堆积于沟谷中。矿区地形陡峭，沟谷狭窄，施工矿渣、废石堆放混乱，遇暴雨发生山洪暴发，极易发生泥石流地质灾害。该区曾多次发生泥石流灾害，如：1996年8月，小秦岭地区连降暴雨，大西峪引发泥石流，冲毁矿区公路13km，通讯线路3km，直接经济损失690万元；1996年8月，小秦岭地区降暴雨，矿渣堆引发文峪河流泥石流，均给人员和财产造成巨大损失；1994年7月11日东木峪沟的尾矿库发生溃坝、暴发泥石流，造成51人死亡，矿区全部停产，经济损失巨大。

3.2堵塞河道及矿山道路

治理段沟谷切割较深，宽50100m不等，由于各时期生产中产出的废渣均在各坑口附近沿沟谷顺山坡堆放，日积月累，已不同程度出现堆放高度过高，局部地区尤其严重。随着矿山的继续开采，不合理有序堆放，使河道变窄、河床抬高受堵，威胁矿山道路畅通，严重影响矿区泄洪的正常通道及各坑口人员和财产的安全。

4.0治理区地质环境治理方案初步设计根据《矿山地质环境恢复治理规划》（201*-201*年）的要求，并按照“先治理危险性较大、更容易引发严重后果的废渣坡，再治理其他的废渣坡”的治理顺序实施治理工程。201*-201*年度治理的工程有：

（1）在矿区1312、1319、1360、1340及1110坑各段废石场区设立挡土（渣）墙，治理方案采用浆砌石重力挡渣墙。

（2）在1110坑段修建长约40m拦洪墙；

（3）将1454、1450、1110、1360、1410坑段及挡渣墙设置区严重侵占堵塞河道的渣堆清理运走，清理出超过5m宽的泄洪通道；

（4）尾矿库应急治理及其病害勘察评价；（5）建立矿山地质环境恢复治理数据库。4.1设计依据

4.1.1法律法规依据（1）《中华人民共和国矿产资源法》（2）《地质灾害防治条例》4.1.2技术规范依据（1）《砌体结构设计规范》（GB50003-201*）（2）《工程测量规范》（GB50026-93）（3）《建筑地基基础设计规范》(GB50007-201*)（4）《岩土工程勘察设计规范》(GB50021-201*)（5）《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-201*)（6）《重力式挡土墙》（04ZG901）

（7）《支挡结构设计手册》(201*年第二版)（8）《防洪标准》（GB50201-94）（9）《水文图集》（1984年）

4.2治理区地质环境治理工程分项初步设计4.2.1岩土工程勘察

4.2.1.1勘察目的及要求

在查清边坡所在区域地质背景基础上，针对每一处边坡，通过地质测绘、勘探、岩土取样试验、专项地质调查与研究等必要的工程地质手段，查明场地工程地质、水文地质条件，为治理工程设计提供地质依据。具体要求查清边坡所在部位的地形地貌、地质结构、各类岩土层的岩性或物质组成、物理力学性质、工程特性；提出边坡变形破坏的地质模型、分析边坡的稳定性、危害程度；提出边坡治理设计的必要的岩土物理力学参数、强度和变形指标；结合具体地质条件设计治理工程措施方案。岩土工程勘察拟解决以下问题：

①提供设计参数；

②提供地基承载力参数；

③提供验算稳定性所需设计参数；

④提供水化学性质及对建筑材料的腐蚀性；⑤查明治理区不良地质作用

⑥评价环境工程条件及工程环境条件。4.2.1.2勘察工作依据

本次勘察工作应严格按《岩土工程勘察规范》（GB50021-201*）、《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-201*）等有关规范与规程要求进行。

4.2.1.3勘察工作方法及工作量

勘察工作以工程地质测绘和调查及收编资料为主，布置少量钻探工程，勘察工作内容及工作量见表1。

表1工程地质详细勘察设计工作量一览表序号123456项目名称地形图修测地形图数字化岩石试验工程地质钻探剖面线测量水样精度1：10001：1000单位km2幅件mkm组工作量0.5580170515备注4.2.1.4提交勘察成果勘察工作结束后，应对全部实际资料进行综合分析研究,提交勘察成果应包括：①《年度矿山地质环境恢复治理岩土工程勘察报告》(详勘)；②勘察工程布置图；③工程地质剖面图；

④岩石物理力学测试成果；⑤影像照片；

⑦数字化成果（光盘或软盘）。4.2.2治理初步工程设计4.2.2.1基本情况根据《防洪标准》，矿区等级为Ⅲ级，防洪标准50-20年一遇，由于矿区规模较大，

遭受洪灾后，损失较大，影响较严重，因此确定其防洪标准为50年一遇。

根据《中国地震动参数区划图》和《水工建筑物抗震设计规范》，本地区地震基本烈度为7度，须进行抗震计算。

4.2.2.2设计洪水

根据矿区流域面积及所处位置，按《防洪标准》规定，设计洪水采用50年一遇，依据《河南省中小流域水文图集》计算。

（1）基本资料

根据矿权人提供的《1:5万地形图》量得矿区主要河流基本资料见表2:

表2主要河流基本资料

河流名称文峪河西峪河流域面积（km）872主河道长度（m）87河道平均比降（%）1619

（2）设计暴雨计算

根据矿区的位置，查《河南省中小流域水文图集》（1984年版），得到：本区1小时点雨量均值：HIP=30mm

1小时点雨量变差系数：Cv=0.55由Cs=3.5Cv，查得：模比系数：Kp=2.58

依据公式HIP=HIP×Kp，得：最大一小时设计点雨量HIP=77.4mm，由于本次计算的流域均小于50km

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，所以设计面雨量直接采用设计点雨量。

2

（3）设计洪水计算

治理区河道流域面积均小于200km,所以本次计算采用推理公式法:Qm=0.278ΨFS/τ

τ

式中:

Qm----设计洪峰流量,m3/s；ψ洪峰径流系数；τ洪峰汇流时间，h；F----流域面积；L----干流长度；

J-L的平均坡度；

S-----设计最大1小时雨量平均强度；n-----设计暴雨递减系数；

μ----平均入渗率，以mm/h计；m----汇流参数。

由以上公式，查图，得50年一遇设计洪峰值。

根据所得洪峰值，采用水力学方法，计算得50年一遇洪水时治理区河道出口处河道平均水深及流速见表3。

Ψ=1-μ1/31/4

=0.278L/（MjQ)

nτn/S

表3设计洪峰值、河道平均水深及流速

河流名称文峪河西峪河设计洪峰值(m/s)1762823河道平均水深(m)2.93.6流速(m/s)6.07.84.2.2.3挡渣墙初步设计及稳定性复核（1）挡渣墙初步设计范围、形式、断面规格根据矿区现状，201*-201*年治理区的废渣采用重力式挡渣墙治理。挡渣墙采用M7.5浆砌石，由于均为一次性渣坡治理，故本次设计均不考虑未来排渣堆放，为增加挡渣墙抗滑稳定性，将基底设计为倾斜面，直接座于基岩上。挡渣墙初步设计断面见附图2。

（2）挡渣墙稳定性复核①受力分析

根据《建筑结构荷载规范》、《建筑边坡工程技术规范》和《建筑抗震设计规范》，挡渣墙受力主要为自重，墙后主动土压力、墙后静水压力及地震力。

试算时参数采用：墙后堆石干容重取19kN/m3,堆石浮容重取10kN/m3，挡渣墙容重取23kN/m3，废渣内摩擦角取40°，挡渣墙顶渣坡面与水平面夹角取35°，墙背与废渣间摩擦角取25°，挡渣墙基底与岩基摩擦系数取0.65，地震按7度考虑，水平向地震加速度值为0.15g。

②工况组合

根据实际情况，对挡渣墙稳定采用容许应力验算法，分别按以下三种工况进行挡渣墙抗滑及抗倾稳定验算。

1）工况Ⅰ（正常运用情况）：墙后堆石中无水；2）工况Ⅱ（洪水情况）：参照《支挡结构设计手册》，考虑发生设计洪水时，墙后堆石中水深为0.7倍挡渣墙高；

3）工况Ⅲ（地震＋洪水情况）：参照《支挡结构设计手册》，考虑地震情况下，墙后堆石中水深为0.5倍挡渣墙高。

按照《建筑地基基础设计规范》和《支挡结构设计手册》，本次设计挡渣墙抗滑稳定安全系数的允许值见表4。

表4挡渣墙稳定安全系数的允许值表

工况Ⅰ工况Ⅱ工况Ⅲ抗滑稳定安全系数1.3抗倾稳定安全系数1.6抗滑稳定安全系数1.3抗倾稳定安全系数1.6抗滑稳定安全系数1.1抗倾稳定安全系数1.2③稳定性复核按照《建筑结构荷载规范》，应复核挡渣墙抗倾覆和抗滑安全。其中，挡渣墙抗滑稳定按下式验算：

μ(W＋Ｅy)

ＫＣ＝

ＥＸ

式中：

W－挡渣墙自重；

ＥＸ－主动土压力的水平分力；Ｅy主动土压力的竖向分力；μ基底摩擦系数。抗倾稳定按下式验算：

∑MY

K0=--------

∑M0

式中：

∑MY-----各力系对墙趾的稳定力矩之和；∑M0-----各力系对墙趾的倾覆力矩之和。④挡渣墙稳定性复核成果

结合实际情况，拟采用浆砌重力式挡渣墙，初步设计暂定基底为向外倾斜面，倾斜坡度取１：0.1,墙面坡度均取１：0.1,墙背坡度取１：0.25（4m高挡渣墙取1：0.2）。挡渣墙设计参数见表5。

表5挡渣墙设计参数表

渣堆地点或高程1111021312313194136051340合计编号总渣量3（m）10000144004001000012034920渣堆高度墙长度（m）（m）12140624010502030250510台阶级数11111墙高（m）46656顶宽（m）11111基底宽工程量3（m）（m）2.309983.7040043.708343.353523.708347022挡渣墙直接座于基岩上，砌筑前须清理地面风化岩石，嵌入基岩深度不小于0.3m。挡渣墙稳定性复核成果见表6：

表6挡渣墙稳定性复核成果表

工况Ⅰ抗滑稳定安全系数1.854.082.20抗倾稳定安全系数2.152.881.94工况Ⅱ抗滑稳定安全系数1.671.342.05抗倾稳定安全系数2.071.91.62工况Ⅲ抗滑稳定安全系数1.181.171.15抗倾稳定安全系数1.451.221.57工况挡渣墙4m高挡渣墙5m高挡渣墙6m高挡渣墙⑤结论依据挡渣墙稳定性复核成果，经过试算，设计4m、5m及6m高的挡渣墙抗滑和抗倾覆稳定性在各种工况条件下都满足规范要求。

拟设计挡渣墙采用毛石混凝土基础，墙体内设排水设施，形式选择排水孔。设计挡渣墙总长度约为510m，本次施工挡渣墙主要工程量为：挡渣墙浆砌石7022m3,开挖石方

2160m3。挡渣墙应分段砌筑,每段长度一般为10m,两段间应设置沉降缝(在基底地形变化大处增设沉降缝),缝宽200mm；地基纵坡大于5%时，应错台砌筑，墙后地面横坡坡度大于1：6时，应采取凿毛处理；在挡渣墙底部设置10×10cm排水孔1排，间距2.0m，排水孔进口处设碎石反滤层。

4.2.3拦洪墙初步设计

为防止洪水冲毁1110坑段道路及毁坏采矿工业场区，在1110坑段设立拦洪墙，使洪水顺利送至下沟沟道，根据现场地形情况，在此处汇水面积为8km2，设计最大降雨量77.4mm/h,径流系数取0.8，经试算：修建拦洪墙时留出超过15m宽河道，并保证河道畅通，能满足过洪水要求，拦洪墙选用矩形断面形状，墙顶宽2m，墙基底宽2.5m，墙高4.0m，M10号浆砌石结构，基础厚1m，基底进入基岩深度不小于0.5m。设计拦洪墙总长度约为40m，本次施工拦洪墙主要工程量为：拦洪墙浆砌石468m3,开挖石方128m3。拦洪墙应分段砌筑,每段长度一般为10m,两段间应设置沉降缝(在基底地形变化大处增设沉降缝),缝宽200mm，沉降缝用沥青油毡或黄泥堵塞。

4.2.4施工方法及要求

①砌筑挡渣墙时，采用M7.5号砂浆块石砌筑，其块石的强度等级不低于MU30,软化系数不低于0.8；基础应进入基岩不小于30cm，基础应先清基后座浆。护底施工时，石料应大面向下，前后错缝，石块间应以片石和砂浆填实，砌缝应随时用灰浆或混凝土填实；

②浆砌石挡渣墙前要对墙基进行清理，坡度大于5%时,应错台砌筑,当墙后横坡坡度大于1:6时,应采取凿毛处理；浆砌石一律采用座浆法分层砌筑，随铺浆随铺石，浆厚3～5cm。上下层砌石须错缝砌筑，砌缝要用砂浆和碎石块填充饱满，不准无浆直接贴靠，砌缝内砂浆应采用扁铁插捣密实，严禁先堆石块再用砂浆灌缝。砌体外露面应保持平整，外露面上的砌缝必须留4cm左右的深度，以备勾缝处理；水平缝宽不超过2.5cm，竖缝宽不超过4cm，砌筑过程中，严格把好质量关，如发现个别石块有松动现象，将石块拆下，并刮净石块上沾有的砂浆，再用新拌砂浆重砌；

③施工时应做好排水工作；

④根据岩石风化情况，对墙趾前该层做相应的护面措施；

⑤砌墙石料选用材质新鲜均匀，表面清洁，没有裂纹未经风化的片麻岩，块石形状必须满足上下两面基本平行，大致平整，且无尖角无薄边；块厚不小于20cm。砌筑前，对石块加以修整洗刷，敲掉尖角，保证石块湿润。砌筑砂料选用级配均匀，干净的中、粗砂，抹面和勾缝砂料选用细砂。砂料中发现含有大于0.5cm的颗粒较多时，必须过筛，含泥量较多时，必须冲淘后方可使用。

⑤拦洪墙施工参照挡渣墙施工执行；4.2.5河道清渣本次除将清理设立拦挡工程区段河床上松散渣石外，还将1454、1450、1110、1360、1410坑段严重侵占堵塞河道的渣堆清理运走。累计清运废渣量约17500m3，其工程量见表7。

表7废渣清理工程量表

区段1110坑1360坑1410坑宗峡坑口工程量（m）50001000201*10003

区段1450坑1454坑徐礼红坑口其他拦挡区工程量（m）3000500201*300034.2.6应急治理与尾矿库病害勘察评价

矿区现有新旧尾矿库各一座，选厂位于灵宝市豫灵镇大西峪沟，旧尾矿库位于选厂以北东木峪沟，距选厂约1km，为西峪沟的一条小支沟，基本上呈东西方向，东高西低，海拔在1265.021459.51m之间，汇水面积约为1.1km2，库区范围沟底纵向坡度为22.3%。设计初期坝为透水石坝，坝顶标高1335m，坝高27m，顶宽5m，设计库容293万m3，有效库容205万m3，服务年限为20年。尾矿库目前共堆放尾矿渣约200万m3。尾矿库的存在可能有溃坝的危险，现状条件下尾矿库初期坝已有多处管涌洞，三级、四级及五级坝体均在北侧出现较多塌陷坑或洞，局部地区尤其严重。该尾矿库曾在1994年7月11日发生溃坝、暴发泥石流，造成51人死亡，矿区全部停产，经济损失巨大。为此，需对该尾矿库进行应急治理与病害勘察评价。

4.2.6.1尾矿库应急治理

针对目前尾矿库二、三、四及五级坝体均有不同程度的塌陷坑或洞，局部排水（洪）沟毁坏或沉陷较严重现象，拟对其进行应急治理，其主要工作如下：

（1）完成塌陷坑洞的回填工作；（2）加固整修排水（洪）沟；

（3）在三级坝顶增设临时排水（洪）沟约100m；排水沟沟深1.0m，沟宽1.0m，墙厚0.4m，基础厚0.6m，断面尺寸具体见附图2。

本次应急施工主要工程量为：浆砌石188m3,开挖（回填）石方158m

3。

4.2.5.2尾矿库病害勘察评价勘察评价工作以工程地质测绘、调查及收集资料为主，结合物探并布置少量钻探工程，勘察评价工作内容及工作量由具有相应设计资质的单位确定。

尾矿库进行病害勘察评价主要完成以下工作：（1）查明场地岩土工程条件；

（2）查明不良地质作用及其影响；

（3）查明初期坝及堆积坝使用以来的稳定情况；（4）查明初期坝坝体的地质条件；

（5）查明尾矿堆积体的组成、密度、结构及其物理力学性质；（6）查明浸润线位置及其变动；

（7）查明分析尾矿库破坏原因，提出治理工程措施。

尾矿库病害治理的勘察、设计、施工和监理均应由具有相应资质的单位完成。

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