雅江烧炭沟锂矿矿区矿床开采水工环技术条件研究

摘要

锂作为一种新型且重要的能源战略金属，在锂电池，新能源汽车，可控核聚变等领域发挥着显著的作用。同时由于其重要的战略意义，市场和经济等多因素的推动下，全球范围内都掀起了锂矿资源的勘查热潮及研究，2016年更是可以称得上是“全球锂矿找矿年”，与大宗矿产市场的萎靡不振相比，锂矿资源却相对成为了市场的热点。
　　“四川省雅江县烧炭沟矿区脉石英矿资源储量核实暨锂矿生产勘探项目”是在仅有前人普查阶段成果的基础上跳过详查阶段直接进入勘探阶段，且矿区所在地海拔4010m～4560m，属于属高山深切割的山地地貌，山势陡峭，谷深坡陡，气温低而多变，空气稀薄，交通条件差，开采环境恶劣，因此对其进行矿床开采水文地质工程地质环境地质（简称水工环）技术条件研究，既是矿区开发的重要支撑，也对类似复杂地区矿产资源开发具有重要的参考价值。
　　本文以雅江烧炭沟锂矿矿区矿床开采水工环技术条件作为研究对象，在矿山勘察工作以及充分收集前人工作成果和研究区水文、气象、社会经济、地方规划等资料的基础上，通过1∶2000的水工环专项地质调查、5组水样、18组岩石力学试验样采集测试、3个钻孔稳定流抽水试验、7个水体动态监测点、放射性测试及勘探等手段，研究矿区矿床开采水文地质、工程地质及环境地质技术条件，评价开采过程中可能形成的危害及程度，形成矿山开发的系统的水工环技术条件评定。
　　通过以上研究内容，取得了以下研究成果:
　　(1)矿区水文地质技术条件主要包括矿床充水因素及充水类型、涌水量预测、矿区生产生活用水水源分析等。矿床充水方式为直接进水的裂隙充水矿床，水文地质条件中等，矿区位于水文地质单元的补给区。①号锂矿体露天开采正常涌水量365.715m3/d，最大涌水量10080m3/d;地下硐采涌水量6734.13m3/d。④-1号矿体露天开采正常涌水量505.035m3/d，最大涌水量13920m3/d;地下硐采涌水量12603.30m3/d。④-2号锂矿体露天开采正常涌水量308.826m3/d，最大涌水量8512m3/d;地下硐采涌水量11338.67m3/d。矿区生产用水来源为烧炭沟支沟，生活用水来源为小海子。
　　(2)矿区工程地质技术条件主要包括露天开采边坡稳定性评价、地下硐采围岩稳定性和矿体稳定性评价等。矿区工程地质岩组分为松散岩类和较坚硬-坚硬岩类，工程地质条件总体中等。露采边坡岩体主要为云英片岩，矿体围岩为云英片岩，矿体为伟晶岩，①号矿体露天开采边坡开挖坡向为125°～145°时，开挖坡角不大于45°时，岩体整体稳定性好，无整体滑动的可能;地下硐采矿体属于Ⅱ级质量岩体，围岩属于Ⅲ级质量岩体。④-1号矿体露天开采边坡开挖坡向为70°～90°时，开挖坡角不大于45°时，岩体整体稳定性好，无整体滑动的可能;地下硐采矿体属于Ⅱ级质量岩体，围岩属于Ⅱ级质量岩体。④-2号矿体露天开采边坡开挖坡向为40°～60°时，开挖坡角不大于45°时，岩体整体稳定性好，无整体滑动的可能;地下硐采矿体属于Ⅱ级质量岩体，围岩属于Ⅱ级质量岩体。
　　(3)矿区环境地质技术条件主要包括物理地质现象、放射性评价等。矿区物理地质现象主要有潜在不稳定边坡和崩塌;矿区锂辉石伟晶岩矿体放射性相对较高，但放射性水平属于正常范围内，尚不能够造成放射性污染，对人体无危害，锂辉石矿开发过程中不用作开采防护;矿区在矿床开采过程中可能诱发碎屑流等次生灾害。
　　(4)通过对矿区矿床开采水工环技术条件的研究，为矿区矿床开采提供了露天采矿涌水量预测及疏干方式建议、边坡稳定性评价及防护措施建议;地下硐采涌水量预测及疏干方式建议、围岩及矿体稳定性评价及防护措施建议;矿区生产生活供水水源;当前物理地质现象、放射性评价、未来山开发环境地质问题预测及防护措施建议。

目录

声明

摘要

第1章 前言

1．1 选题依据及研究意义

1．2 研究现状

1．2．1 锂矿资源勘探现状

1．2．2 锂矿资源开发现状

1．2．3 矿床开采技术条件研究现状

1．2．4 研究区前人工作

1．2．5 存在问题

1．3 研究内容及技术路线

1．3．1 研究内容

1．3．2 研究思路及技术路线

第2章 矿区地质环境条件

2．1 自然地理概况

2．2 地层岩性

2．2．1 地层

2．2．2 岩浆岩及岩脉特征

2．2．3 变质作用及变质岩

2．3 地质构造

2．3．1 褶皱

2．3．2 断裂

2．3．3 裂隙

2．4 地震及区域稳定性

2．5 锂矿矿体特征

2．5．1 ①号锂矿矿体特征

2．5．3 ④-2号锂矿矿体特征

第3章 水文地质技术条件

3．1 区域水文地质特征

3．2 矿区水文地质特征

3．2．1 自然地理

3．2．2 矿区出露的含水层组及其富水特性

3．2．3 矿区地表水和地下水的补径排条件

3．2．4 矿坑充水因素及充水方式

3．3 涌水量预测

3．3．1 矿坑涌水量预测方法的选择

3．3．2 计算参数的确定

3．3．3 涌水量计算

3．3．4 涌水量预测结果评述

3．4．1 矿区生产用水水源

3．4．2 矿区生活用水水源

第4章 工程地质技术条件

4．1 工程地质岩组特征

4．1．1 松散岩类工程地质岩组

4．1．2 较坚硬—坚硬岩类工程地质岩组

4．1．3 岩石的RQD值

4．1．4 岩体结构特征

4．2 露天开采边坡稳定性评价

4．2．1 ①号锂矿体露天开采边坡稳定性评价

4．2．2 ④-1号锂矿体露天开采边坡稳定性评价

4．2．3 ④-2号锂矿体露天开采边坡稳定性评价

4．3 地下硐采围岩及矿体稳定性评价

4．3．1 ①号锂矿体地下硐采围岩及矿体稳定性评价

4．3．2 ④-1号锂矿体地下硐采围岩及矿体稳定性评价

4．3．3 ④-2号锂矿体地下硐采围岩及矿体稳定性评价

4．3．4 地下硐采岩爆可能性评价

第5章 环境地质技术条件

5．1 物理地质现象

5．1．1 潜在不稳定边坡

5．1．2 崩塌

5．2 矿区放射性评价

5．2．1 井中放射性特征

5．2．2 岩芯放射性特征

5．2．3 岩石样品、水放射性特征

5．3 未来矿山开发环境地质问题预测

第6章 矿床开采水工环技术条件评价

6．1 矿床开采水文地质技术条件评价

6．2 矿床开采工程地质技术条件评价

6．3 矿床开采环境地质技术条件评价

结论与建议

结论

建议

致谢

参考文献

附录