岩溶化覆盖型石灰岩矿床开采问题的探讨

　　由于水泥工业的发展，石灰岩矿石的开采量每年以千万吨数量增加，交通方便经济发达地区的石灰岩矿石迅速减少，容易开采的矿床已经没有了，因而转入了凹陷露天开采和地下开采。地质构造复杂，被覆盖的石灰岩矿床也成为研究开采的对象。在南方雨水多的地区，开采这类矿床遇到了问题。南方地面标高低，地下水位高、洪水位高，开采深度受到限制；有的矿床基建工程量大，建设期限长，达产期更长，甚至有的矿山建设后无法生产，被迫关闭。为此，根据雨淋地区岩溶化覆盖型石灰岩矿床的地质构造特点和一些矿山开采的典型实例，努力探讨岩溶化覆盖型石灰岩矿床的开采问题。

1  雨淋地区石灰岩矿床的特点

　　石灰岩的主要化学成份是CaCO₃，是由河流从大陆上把大量的钙质盐类带到湖、海中，钙质盐类是可溶性重碳酸盐，在一定的物理化学条件下，从水中沉淀出来，然后在湖、海中沉积而成。
　　石灰岩矿床形成后，经过亿万年的变迁，在地壳运动和各种外力作用下，面貌发生了很大变化。据统计，每年由水流运到湖、海里的CaCO₃的总量几乎达五亿六千万吨，在地壳上石灰岩的形成和溶蚀作用是循环不停的，这是CaCO₃的可溶性质决定的。因而雨水多的地区，石灰岩中的CaCO₃溶蚀于水中，被流水带走了，形成了岩溶地貌。我国云贵地区、两广地区的石灰岩的溶蚀是很严重的，在这些地区，当溶洞、溶斗、溶沟、裂隙被粘土、矿砾等物质充填，并且被表土覆盖时，矿床的勘探和开采都很困难。
　　为了圈定巨大的岩溶漏斗、溶洞，必须进行勘探。当大量开采时，如果石灰岩矿石与粘土和砂质粘土混合在一起，还须过筛和洗矿。图1、图2是两个典型石灰岩岩溶化的矿床，岩溶化面积达19%。因构造作用致使矿体有剧烈变动的矿床。这些矿床揉成陡的褶皱并为许多断层所切断，产状发生很大变化，如图3所示。这样的矿床难以大规模开采，只能采用小规模露天开采或地下开采，例如广东梅县地区，因缺少石灰岩，一些小规模开采的矿山，就采用地下开采法。

图1   剧烈岩溶化石灰岩矿体的地质剖面
1.第四纪黄土；2.现代岩溶充填物；3.粘土；4.古代岩溶充填物；5.石灰岩

图2   岩溶化石灰岩矿床地质剖面
1.黄土；2.粘土；3.含卵石砂层；4.铁矿石；5.石灰岩

图3   经过剧烈错动的石灰岩矿层地质图
1.大理岩化石灰岩；2.变质页岩；3.正断层及平移断层线

对雨淋地区，岩溶化覆盖的石灰岩矿床勘探要特别注意石灰岩的风化现象，应当指出，研究和编录石灰岩的风化现象常常未能引起足够重视；但是这种因素有时对矿床的一般评价有决定性的影响，把风化带或复盖层的厚度估计过低或过高，都会对矿床的开发方式作出错误的判断。