荆钟磷矿采空区治理方案

第一章矿山概况

一、矿山概况

钟祥市龙会山矿业有限公司荆钟磷矿位于湖北省钟祥胡集镇虎山村境内，在湖北省荆襄磷矿胡集矿区龙会山矿段F3断层至W200勘探线之间，走向长650米。矿层位于上震旦系陡山沱组底部，属浅海沉积的胶磷矿矿床，矿山始建于1976年，省属国有矿山企业。2003年实行改制，企业有了长足发展，安全管理逐年上台阶，2004年取得了安全生产许可证，2007年创建“安全标准化一级企业”，经过国家安监总局组织专家评审通过。2009年取得“安全标准化二级企业”资格，2006年至2012年连续六年被评为荆门市“安全生产先进单位”，2011年通过了“安全避险六大系统”验收，2012年度获得湖北省“安全生产红旗单位”荣誉称号。

二、矿山地质

（一）矿山地层及矿层

1、地层

荆钟磷矿位于湖北省荆襄磷矿胡集矿区龙会山矿段，F3断层—W200勘探线范围内，矿层位于上震旦系陡山沱组底部，为浅海沉积的胶磷矿矿床、顶板岩层从下至上依次为：

A、元古界：花岗片麻岩、片麻状花岗岩、不整合接触；

B、上震旦系陡山沱组:

1、Z b1-1a砖红色、灰黄色、灰绿色角砾岩、厚度2米左右；

2、Z a1-1a下部分含锰质白云岩、厚度不稳定，部分缺失，为弱含水层；上部为黄色、灰绿色页岩，厚度8-23米；

3、Z b1-1c磷块岩（ph1矿层）厚度7米左右；

4、Z b1-1d灰色、灰黑色块状白云岩，含水层厚度40米

左右；

5、Z b1-2a灰色砂岩状或互层状磷块岩（ph2矿层），呈透镜状分布不连续，厚度0-6.7米；

6、Z b1-2c灰黑色、薄层——中厚层状炭质白云岩含水层，厚度20米左右；

7、Z b1-2c砂岩状和互层状磷块岩（ph3矿层）矿层中夹薄层状泥质白云岩，厚度9-13米；

8、Z b1-1d灰黑色、薄层——中厚层状炭质白云岩、厚度20米左右；

9、Z b1-1e灰黑色中厚层状泥质白云岩，夹薄层状泥灰岩、白云岩中含鲕粒状及透镜状硅质结核，厚度13-16米；

10、Z b1-2f灰色、粉红色，中厚层状泥质白云岩，厚度26-35米。

C、上震旦系灯影组：

矿层为单斜层，褶皱构造简单，矿层走向北偏西200和南偏东200左右，倾向南西、倾角320-450，从地表至深部矿层倾角逐渐变陡。

2、矿层

本矿段有磷矿层四层，其中ph2、ph4矿层厚度不稳定，矿石平均品位低，现阶段不具备工业价值，ph1、ph3矿层厚度稳定，厚度大、品位中等，是本矿区的工业矿层，现分述如下：

第一磷矿层（ph1矿层）

矿层位于震旦系陡山沱组底部，赋存标高-70米至地表+380米，矿层厚度稳定，工业矿层厚度5-7米，矿石平均品位22.5%左右，本矿层中的矿石按物质成分划分为致密状磷块岩、蠕虫状磷块岩、白云质条带状磷块岩和泥质条带状磷块

岩，厚度稳定，是本矿层的主要工业矿层。

第三磷矿层（ph3矿层）

矿层产于震旦系陡山沱组中部，赋存标高±0米至地表+ 410米，矿层厚度稳定，工业矿层厚达7米左右，矿石平均品位15%左右，属于中低品位的矿石。

矿层矿石类型分为砂岩状磷块岩和互层状磷块岩两种矿石类型。砂岩状磷块岩含P2O5量稍高，一般在17%以上，互层状磷块岩含P2O5量较低，其含量为8-15%

ph1磷矿层与ph3磷矿层中间间隔岩层厚度70米。

（二）、地质构造

矿区断裂构造比较发育，矿区范围内较大型断层有F3和F8，其间一千多米矿段内小型断层相当密集，使岩层比较破碎，小型断层一般断距都不大，约为1-3米，由于矿体厚，矿体上下盘仍然接触。通过地质编录和采切工程延伸和回采揭露发现断裂构造比较发育，区内较大断层在F3、F58、F59、F60、F62、F63。另外尚有许多小断裂构造，发现大小断层34条，这些断层不同程度的破坏了矿体的连续性，并且使顶底岩石破碎，减弱了顶板围岩的稳定性，给采矿的安全工作增加了难度。

（三）、水文地质

矿区内水文地质条件比较复杂，ph1磷矿层顶板和ph3磷矿层的顶、底板围岩都是富水性白云岩含水层，断裂构造十分发育又造成了地下水的良好通道。矿区地下水主要补充来源为大气降雨，区内碳酸（盐）岩大面积出露，岩石节理裂隙较发育，加之W192-W205地段断层较多，给大气降雨渗入靠成了良好的条件，本区内年降水量一般为1048mm，降水期多集中在4-9月，旱季为12月至次年2

月，一年内最大日降水量为306.1mm。

在矿区附近有一地表水库—夏卡河水库，矿区内有F3、F8断层切割了夏卡河水库，根据对断层抽水试验F3、F8断层导水的可能性，说明对矿坑充水不会造成威胁。

目前从揭露出的地质情况看，矿坑内基本无水而从周边矿山揭露出的情况看，矿坑涌水量也不是很大。

目前矿山开拓工程延伸到-10米水平，通过揭露的地质条件看，涌水量只有二百吨左右。

三、开拓系统及采矿方法

1、开拓系统

我矿采用平硐——盲斜井开拓方案，在157主平硐掘进盲斜井。盲斜井布置在矿层下盘，采用斜井甩车道，石门连接运输平巷，矿石通过溜井，放入U型矿车，经电机车牵引至井底车场，绞车提升，不摘钩放回157主平硐，再用电机车运至地面矿仓。

2、采矿方法

（1）采矿方法选择

根据矿体赋存条件及矿体围岩性质，结合相邻矿山经验和我矿实际，设计采用浅孔房柱法采矿。

（2）采矿方法构成要素

采矿方法构成要素不变，要素如下：

房柱法构成要素:采用的采场结构尺寸为斜长22米，宽60米。每个采场共有4个矿房。矿房中留有断面为4 m×4m 不连续矿柱（沿走向间距为8—12米，沿倾向间距为6—10米）顶部留斜长为3.5米的矿柱。

3、井下运输

我矿采场开采的矿石经装载机装运，无轨矿用车运输，或电耙耙至中段（或分段）溜井，人工放矿入U型矿车，经斜井串车提升至157主平硐，用电机车牵引串车将矿石运至设立在157＃主井口的地面矿仓。

四、采空区现状

1、采空区面积

荆钟磷矿始建于1976年，经多年的开采，至今已形成了一定数量的采空区，横向在北部W200勘探线与南F3断层，沿走向约500-700米，纵向从+325m水平至目前+35m 水平，水平投影面积约17万平方米。

2、采空区分布情况

矿山多年来，根据地形地质和工程地质条件，结合邻近矿区矿山开采实践经验，采取合理的采矿方法及选择安全优化的采矿方法参数进行合理安全开采，严格执行开采设计。目前采空区每垂高30米沿走向布置一条厚3-4米的连续矿壁，连续矿壁之间留设有矿石点柱，点柱尺寸约4m×4m、3m×5m不等，局部为4m×5m，点柱沿走向中心间距为10-12m,单个采空区面积一般在40-50㎡之间，最大不超过100㎡。

第二章采空区潜在危害

根据地下矿山采空区危害因素分析，地下矿山采空区潜在以下危害：