江西省定南縣某礦區(qū)工程地質條件評價

李身想，歐陽東波

（江西有色地質勘查一隊，江西 鷹潭 335003）

1 礦區(qū)概況

燕潭螢石礦位于定南縣巋美山鎮(zhèn)西南直距約1公里處，勘查面積1.43Km2?？辈閰^(qū)為低山丘地貌，地形較陡，高差大，總體地貌北高南低植被茂密，水系總體流向由南西往北東，地形特點是溝谷發(fā)育，大多呈“V”形溝谷，切割較深，區(qū)內海拔最高805.7m，最低325m，相對高差480m，為構造侵蝕地形，地形條件較為復雜[1]。

2 礦區(qū)地質

①地層。礦區(qū)范圍出露地層僅有第四系，主要沿溝谷洼地分布，巖性為亞粘土、亞砂土、少量砂礫等，厚度為0m～6.5m。②構造。礦區(qū)構造以斷裂為主，斷裂構造以NE向F1大斷裂為主，規(guī)模較大，斷裂性質為張扭性，該斷裂縱貫整個勘查區(qū)，為礦區(qū)內主要的導礦及容礦構造。該斷裂帶長約5Km，斷裂帶內主要發(fā)育硅化構造角礫巖，呈碎裂角礫結構，塊狀構造，螢石礦即產于NE向F1斷裂構造帶中，傾向SE、傾角56-75°，連續(xù)性好，屬硅化破碎帶型。③巖漿巖。礦區(qū)巖漿巖主要出露晚侏羅世燕山期第二期第四次侵入花崗巖（γ5b（4））、早白堊世流紋斑巖（λπ）。其中晚侏羅世花崗巖（γ5b（4））為燕山期第二期第四次侵入花崗巖，主要分布在礦區(qū)的南東部，約占礦區(qū)面積的19.40%，為中粒黑云母花崗巖，呈淺灰色，風化后略帶黃褐色，中粒花崗結構，塊狀構造。早白堊世流紋斑巖（γπ）為燕山期侵入火山碎屑巖，主要分布在礦區(qū)的北西部，約占礦區(qū)面積的68.68%，呈NNE-SSW向分布，深灰色，斑狀結構，塊狀構造[2]。

3 礦區(qū)工程地質特征

（1）風化層工程地質特征。礦區(qū)強風化帶深度為2.94m～6.75m，中-微弱風化帶為5.92m～39.44m，最深可達45.24m。強風化的巖石節(jié)理密集，穩(wěn)固性差，結構較松散，屬于碎裂-散體結構。中-微風化帶內裂隙使巖體完整性遭受破壞，中風化帶內整體巖石的穩(wěn)固性減弱，部分較破碎，微風化帶內局部穩(wěn)固性減弱，巖體力學強度降低不顯著，巖芯較完整。風化帶中結構面多被鐵錳質氧化物充填，結構面為IV、V級。強風化帶工程地質條件總體較差，中-微風化工程地質條件總體中等，因此風化帶易發(fā)生采坑坡頂巖石崩塌、掉塊，是礦床淺表開采的主要不利因素。

（2）結構面特征。礦區(qū)工程地質測繪結合構造的結構面特征、規(guī)模、產狀、分布等主要有Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級結構面。Ⅱ級結構面，為NE向F1斷裂構造，長5Km，礦區(qū)東部硅化破碎帶走向北東，傾角48～61°，向西變陡。F1對礦區(qū)井巷的穩(wěn)定性影響較大，是影響未來采坑系統(tǒng)穩(wěn)定性的主要因素。Ⅲ級結構面為斷裂構造破碎帶和侵入巖構造破碎帶與上下巖層間的接觸面，多數呈中高角度產出，結構面形狀為較平直的，表面部份高嶺土化，影響巖體局部穩(wěn)定性。Ⅳ級結構面為節(jié)理裂隙，部份節(jié)理有粘土（高嶺土化）為主充填、次為碳酸巖脈等充填，閉合程度大多較好，主要破壞巖體完整，影響巖體的力學強度。

（3）工程地質巖組。工程地質測繪結合巖體工程地質特征，可分為三個工程地質巖組：①松散～軟弱巖類工程地質巖組：主要由強風化帶及第四系殘坡積層組成。其結構松散且固結程度低，具顯著的壓縮性，工程地質條件差。另F1斷層及其影響區(qū)內的也屬該巖組，主要表現為一系列蝕變破碎帶，使巖石物理力學性質降低，穩(wěn)固性降低，對坑道穩(wěn)定性影響大，對礦床開采不利，是易發(fā)生礦山工程地質問題的主要地段。②半堅硬工程地質巖組：主要為淺部巖性為中-微風化蝕變的相對較硬風化硬質巖等，飽和單軸抗壓強度大于30Mpa，屬半堅硬巖層。

巖體質量較差-中等，穩(wěn)固性相對偏差，局部易產生坍塌、掉塊、滑移等不良工程地質現象。中-微風化帶整體巖石力學強度降低，工程地質條件中等，對坑道穩(wěn)定性有一定影響。③堅硬工程地質巖組：巖性為新鮮堅硬的流紋斑巖和中粗粒二云母花崗巖。在飽和單軸抗壓強度≥60MPa，巖層穩(wěn)固性較好-好，一般不易產生不良工程地質問題。裂隙較發(fā)育段，巖體質量中等-較好，穩(wěn)固性中等-較好。巖體結構類型為塊狀結構為主，工程地質條件總體較好。但局部受斷裂、裂隙發(fā)育密集帶影響可能會產生坍塌、掉塊等不良工程地質現象。

4 工程地質條件評價

4.1 巖礦體質量評價

表1 巖礦體質量分析

（1）巖石物理力學性質。流紋斑巖飽和單軸抗壓強度為39.60Mpa～41.37Mpa，屬半堅硬巖，軟化系數0.77～0.78，屬不易軟化巖石，RQD值為55%；花崗巖飽和單軸抗壓強度為59.89Mpa～61.15Mpa，屬半堅硬-堅硬巖，軟化系數0.84，屬不易軟化巖石，天然抗拉強度6.84Mpa～7.16Mpa，RQD值為53%；礦體飽和單軸抗壓強度為38.86Mpa，屬半堅硬巖石軟化系數0.79，屬不易軟化巖石，天然抗拉強度6.84Mpa，RQD值為53%；按飽和單軸抗壓強度R劃分，礦區(qū)巖石屬半堅硬巖為主、少數屬堅硬巖和軟弱巖。按照軟化系數劃分，礦區(qū)以不易軟化巖石為主。

（2）巖體質量分級。利用礦區(qū)等鉆孔巖石物理力學試驗成果,巖體質量指標M法對礦體及其頂底板巖石進行半定量評價。選擇計算公式如下：M=RQD×Rc/300；其中：M——巖體質量指標；Rc——巖塊飽和軸向抗壓強度；

通過上表計算結果可以看出，礦化帶及流紋斑巖巖石質量差，巖體中等完整，花崗巖巖石質量差-中等，巖體中等完整。

4.2 井巷圍巖穩(wěn)定性評價

礦區(qū)巖石屬半堅硬巖為主，屬較難軟化的巖石，抗風化能力較好，巖礦石巖石質量中等的，巖體中等完整，礦體頂底板巖石整體穩(wěn)固性較好，局部頂底板蝕變強烈，穩(wěn)定性較差，開采時需加強支護。在破碎帶及裂隙密集帶處，穩(wěn)固性變差，易造成掉塊、坍塌等不良工程地質現象。

5 結論

礦區(qū)圍巖由半堅硬巖為主，巖石力學強度中等、穩(wěn)定性總體較好，屬工程地質條件中等的礦床，基本適宜地下坑采。淺部開采時要注意圍巖的風化帶情況，深部開采時要注意圍巖構造和礦脈蝕變破碎帶來的影響。