導(dǎo)語：某礦區(qū)工程地質(zhì)特征探討一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要:工程地質(zhì)條件是礦床開采技術(shù)條件中重要組成部分。本文根據(jù)礦區(qū)內(nèi)工程地質(zhì)巖組的劃分、巖體結(jié)構(gòu)面特征、構(gòu)造及巖石物理力學(xué)性質(zhì)測試值，來評(píng)價(jià)礦體圍巖及其頂、底板巖石的工程地質(zhì)條件;并綜合分析了井巷圍巖的巖體質(zhì)量和穩(wěn)固性:礦區(qū)工程地質(zhì)巖組類型主要由半堅(jiān)硬－堅(jiān)硬巖組構(gòu)成，礦體頂、底板圍巖巖性為花崗閃長巖，多為整體塊狀結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定性較好，工程地質(zhì)條件屬中等型;本文還預(yù)測了采礦活動(dòng)中可能發(fā)生的主要工程地質(zhì)問題，對礦床開采技術(shù)條件的確定及礦山的建設(shè)和開采提供了有效依據(jù)。

關(guān)鍵詞:工程地質(zhì)條件;工程地質(zhì)巖組;圍巖穩(wěn)定性;礦床開采

礦區(qū)位于吉林省龍井市北西293°方位，直距39．4km，行政區(qū)規(guī)劃隸屬于延邊朝鮮族自治州龍井市老頭溝鎮(zhèn)天寶山社區(qū)管轄。位于長白山系英額嶺山脈，區(qū)域最高海拔777．3m，最低海拔450m，相對高差250～355m，屬淺切割低山地貌景觀，山勢陡峻。區(qū)內(nèi)以九戶洞河與天寶山交匯處河床標(biāo)高420m為當(dāng)?shù)刈畹颓治g基準(zhǔn)面，礦區(qū)礦體賦存于深部250m標(biāo)高以下中侏羅世二長花崗巖、晚二疊世石英閃長巖巖體中的石英細(xì)脈帶或節(jié)理裂隙帶中，賦礦標(biāo)高250～－300m，礦床勘查類型劃為Ⅱ、Ⅲ類型。

1工程地質(zhì)條件

1．1礦區(qū)巖土體工程地質(zhì)特征依據(jù)巖土體的物理力學(xué)性質(zhì)、巖石風(fēng)化程度及工程地質(zhì)特征，將礦區(qū)巖土體分為四種巖組。1．1．1松散、軟弱巖組分布于山間河谷(溝谷)及低山的表層，由第四系全新統(tǒng)沖積、沖洪積層、殘坡積層及基巖全－強(qiáng)風(fēng)化帶構(gòu)成。山間河谷(溝谷)松散巖類呈北西－南東向分布于天寶山河、九戶洞河等河流的山間河谷階地(溝谷)區(qū)。其巖性由粉質(zhì)黏土和砂礫石組成，厚度為4．00～10．00m，屬土體巖組，松散、軟弱，力學(xué)強(qiáng)度低。低山表層為腐殖土及黏性土夾碎石，低山地勢山高坡陡，山脊及斜坡處殘坡積層堆積厚度約為2．00～3．00m，坡角下堆積厚度為3.00～5．00m，屬土體巖組，松散、軟弱，力學(xué)強(qiáng)度低。1．1．2層狀巖組被巖漿巖侵入后殘塊體分布于礦區(qū)的中部和南部，二疊系上統(tǒng)廟嶺組為一套淺海相火山碎屑巖與碳酸鹽巖沉積巖系。巖性為變質(zhì)泥灰?guī)r、厚層狀大理巖、硅灰石大理巖、透閃大理巖、長英質(zhì)角巖、粉砂巖等類型，地層走向310°，傾向南西，傾角50°～60°。白堊系下統(tǒng)泉水村組地層分布于礦區(qū)西部，呈不規(guī)則狀分布，出露面積約4．5km2，巖性為安山巖、凝灰質(zhì)砂巖、集塊巖、安山質(zhì)角礫巖、安山巖、安山質(zhì)凝灰?guī)r、粗安巖、粗面巖、粗面質(zhì)角礫凝灰?guī)r、粗面質(zhì)凝灰?guī)r、流紋巖屑凝灰?guī)r等性質(zhì)，泉水村組巖組與礦床開采無關(guān)。層狀巖組由中風(fēng)化－微風(fēng)化巖石構(gòu)成，力學(xué)強(qiáng)度較高。巖體結(jié)構(gòu)類型為層狀結(jié)構(gòu)，巖體完整程度為較完整－完整。1．1．3塊狀巖組該巖組分布較廣，出露面積大，有早石炭世大盤嶺單元二長花崗巖，晚三疊世天寶山序列水源地單元花崗閃長巖－石英閃長巖，東南溝單元石英二長閃長巖－石英閃長斑巖，元溝單元二長花崗巖，早侏羅世榆樹川單元二長花崗巖，中侏羅世雞冠山單元花崗斑巖等。250m標(biāo)高以下鉬礦體產(chǎn)在花崗閃長巖巖體之中，該花崗閃長巖巖體既是鉬礦體的圍巖也是母巖，巖石較完整，裂隙不甚發(fā)育，質(zhì)地堅(jiān)硬。巖體結(jié)構(gòu)類型為塊狀結(jié)構(gòu)，巖體完整程度為較完整。

1．2礦體及礦體圍巖物理力學(xué)性質(zhì)

礦區(qū)內(nèi)本次勘查的鉬礦體50m標(biāo)高以上為石英脈型礦床，50m標(biāo)高以下為斑巖型礦床。圍巖主要為花崗閃長巖。1．2．1礦體礦體呈脈狀、似脈狀、透鏡狀產(chǎn)出，幅寬多在0．5～5.0m之間。礦體中局部有花崗閃長巖、二長花崗巖、片理化蝕變巖等夾石，夾石厚度一般小于2．0m，延長不大。礦石屬較堅(jiān)硬巖石，成礦后期斷層，節(jié)理不發(fā)育?？傮w來看，礦體巖性較穩(wěn)定、堅(jiān)固。但個(gè)別地段受后期構(gòu)造影響，礦石穩(wěn)固性較差。據(jù)礦體6組巖石單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，最大值65．1MPa，最小值49．6MPa，平均值57．2MPa，屬半堅(jiān)硬～堅(jiān)硬巖石?？估瓘?qiáng)度為2．18～7．2MPa，平均4.53MPa。內(nèi)聚力為18．0～25．9MPa，內(nèi)摩擦角為24．7°～43.53°。巖石質(zhì)量指標(biāo)(RQD)在91%～94%，平均為92.4%，巖石質(zhì)量等級(jí)為Ⅰ級(jí)極好的，巖體完整。根據(jù)巖體質(zhì)量指標(biāo)M(計(jì)算公式M=RC/300．RQD)，經(jīng)計(jì)算，礦體M值為0．18，巖體質(zhì)量為中等［1］。1．2．2礦體頂板礦體圍巖主要為花崗閃長巖，既是礦體圍巖，又是礦體的頂?shù)装濉?jù)礦體頂板7組巖石單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，最大值80.4MPa，最小值33．6MPa，平均值50．9MPa，屬半堅(jiān)硬～堅(jiān)硬巖石。抗拉強(qiáng)度3．77～7．87MPa，平均6．43MPa。內(nèi)聚力17．412～0．9MPa，內(nèi)摩擦角22．1°～46．12°。巖石質(zhì)量指標(biāo)(RQD)在90%～94%，平均為91．9%，巖石質(zhì)量等級(jí)為Ⅰ級(jí)極好的，巖體完整。經(jīng)計(jì)算，礦體頂板M值為0．16，巖體質(zhì)量為中等。1．2．3礦體底板據(jù)礦體底板9組巖石單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，最大值76.9MPa，最小值19．7MPa，平均值47．7MPa，屬半堅(jiān)硬～堅(jiān)硬巖石。極個(gè)別地段巖石單軸抗壓強(qiáng)度為19.7MPa，屬軟弱巖石?？估瓘?qiáng)度4．88～13．8MPa，平均7．78Mpa，內(nèi)聚力18．7～34．9MPa，內(nèi)摩擦角20．7°～41.99°。巖石質(zhì)量指標(biāo)(RQD)在91%～93%，平均92.4%，巖石質(zhì)量等級(jí)為Ⅰ級(jí)極好的，巖體完整。經(jīng)計(jì)算，礦體底板M值為0．15，巖體質(zhì)量為中等。

1．3巖體結(jié)構(gòu)面特征

1．3．1巖體結(jié)構(gòu)根據(jù)巖體結(jié)構(gòu)分類，礦區(qū)花崗閃長巖組、石英閃長巖斑巖組、細(xì)粒閃長巖組、矽卡巖組、凝灰?guī)r組、英安巖組等均屬塊狀結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)類型為Ⅰ2類結(jié)構(gòu)，巖石強(qiáng)度為半堅(jiān)硬－堅(jiān)硬巖石。大理巖屬層狀結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)類型為Ⅱ1類結(jié)構(gòu)，屬半堅(jiān)硬巖石?；桶邘r組、構(gòu)造角礫巖組屬碎裂結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)類型為Ⅲ2、Ⅲ3類結(jié)構(gòu)，巖石強(qiáng)度分類屬軟質(zhì)巖［2］。礦區(qū)巖體結(jié)構(gòu)類型及強(qiáng)度特征見表1.1．3．2斷裂構(gòu)造工程地質(zhì)特征區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造以北西向構(gòu)造結(jié)構(gòu)面和北東向構(gòu)造結(jié)構(gòu)面為主，尤其兩組結(jié)構(gòu)面相交部位，使地下工程塌方、冒頂落盤。從主要構(gòu)造結(jié)構(gòu)面的分布上分析，礦區(qū)北部巖移方向是北西向，南部是南西向。礦體圍巖中斷層、節(jié)理裂隙不甚發(fā)育，圍巖穩(wěn)定性較好?？拥乐薪衣兜臄鄬訛楸蔽飨颉⒈睎|向，傾角60°～75°，斷層面平直光滑，水平擦痕，斷裂兩側(cè)具片呈現(xiàn)理化帶現(xiàn)象。尤其是通過暗色巖石時(shí)，片理化尤為強(qiáng)烈，斷距一般不超過2m，對礦體影響不大。

1．4井巷圍巖穩(wěn)固性評(píng)價(jià)

礦區(qū)內(nèi)巖體結(jié)構(gòu)以塊狀結(jié)構(gòu)為主，巖石較穩(wěn)定。層狀結(jié)構(gòu)產(chǎn)狀和工程臨空面的組合中，緩傾角的小捕虜體在井巷中極不穩(wěn)定。井巷延長方向與巖組構(gòu)造結(jié)構(gòu)面相一致時(shí)，頂板易落盤冒頂，出現(xiàn)坍塌事故，主要出現(xiàn)在小捕虜體發(fā)育區(qū)域，具碎裂結(jié)構(gòu)的破碎蝕變帶最不穩(wěn)定。礦體內(nèi)的煌斑巖脈，對工程有一定的破壞作用。該區(qū)最不穩(wěn)定的巖組是煌斑巖組、構(gòu)造角礫巖組，在采礦設(shè)計(jì)及采礦生產(chǎn)中對破碎嚴(yán)重部位應(yīng)采用錨噴注漿支護(hù)方法進(jìn)行支護(hù)。依據(jù)礦體及礦體頂?shù)装鍑鷰r巖石質(zhì)量指標(biāo)(RQD)，礦區(qū)巖石質(zhì)量等級(jí)以Ⅰ級(jí)極好的為主，絕大部分巖石在井巷掘進(jìn)過程中不易出現(xiàn)垮塌現(xiàn)象，故不需支護(hù)。但煌斑巖組、構(gòu)造角礫巖組(構(gòu)造破碎帶)巖石質(zhì)量等級(jí)為Ⅳ－Ⅴ級(jí)巖石，屬劣的～極劣的巖石，必須進(jìn)行支護(hù)［3］。

2采礦活動(dòng)引起的工程地質(zhì)問題

礦區(qū)內(nèi)礦坑經(jīng)過一年多的疏干排水，排水系統(tǒng)經(jīng)過擴(kuò)建已能滿足礦山正常生產(chǎn)需要。疏干后對各中段進(jìn)行了認(rèn)真細(xì)致的調(diào)查，除局部巖石破碎、構(gòu)造發(fā)育地段及采空區(qū)發(fā)現(xiàn)坍塌現(xiàn)象，其他井巷均較穩(wěn)定，未發(fā)現(xiàn)較嚴(yán)重的工程地質(zhì)問題。由于閉坑后地下水已淹沒到中段，疏干排水大面積卸載應(yīng)注意一些不良工程地質(zhì)問題的發(fā)生。2．1礦坑閉坑長期充水，構(gòu)造破碎帶、斷層泥及軟弱結(jié)構(gòu)面，在地下水的軟化作用下，易形成滑動(dòng)面，而引起構(gòu)造破碎帶的失穩(wěn)或局部巖體沿軟弱結(jié)構(gòu)面滑動(dòng)。2．2礦坑大流量排水及礦床的開采，相當(dāng)于大范圍卸載，勢必改變礦區(qū)原有地應(yīng)力平衡，使巖體局部產(chǎn)生應(yīng)力集中。地應(yīng)力的改變可能誘發(fā)巖體滑動(dòng)，并且斷層活動(dòng)速度加快易出現(xiàn)不良工程地質(zhì)現(xiàn)象。

3結(jié)論

該礦床礦體賦存于石英閃長巖、二長花崗巖巖體之中，礦體、頂?shù)装鍑鷰r巖性較單一，巖石呈中風(fēng)化－微風(fēng)化，力學(xué)強(qiáng)度較高，巖體較完整，穩(wěn)定性好。構(gòu)造破碎帶對礦床開采影響不大，掘進(jìn)過程中遇到構(gòu)造破碎帶必須進(jìn)行支護(hù)?？拥篱_采井巷及頂?shù)装宸€(wěn)定，坑道工程地質(zhì)分區(qū)為較穩(wěn)定區(qū)，但坑道開采已形成采空區(qū)，誘發(fā)地面塌陷，應(yīng)引起礦方高度重視，并采取切實(shí)可行的工程措施進(jìn)行預(yù)防和治理。同時(shí)，礦區(qū)內(nèi)進(jìn)行回采時(shí)建議采取如下措施:①采用后退式回采，利用人工支架取代礦柱或充填;②監(jiān)控頂板，提高回采強(qiáng)度，縮短工作人員在采空區(qū)作業(yè)時(shí)間;③保留兩個(gè)以上安全出口，以及確保人行通道暢通安全。

參考文獻(xiàn):

［1］GB/T33444－2016，固體礦產(chǎn)勘查工作規(guī)范［S］．

［2］GB50021－2001，巖土工程勘察規(guī)范［S］．

［3］王貴榮，馬均平．工程地質(zhì)學(xué)［M］．北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2009．

作者：苗萌萌 單位：吉林省有色金屬地質(zhì)勘查