青海夏日哈木礦區露天開采工程地質條件探討

劉東亮，俞 麗，劉彩霞

（1.青海省柴達木綜合地質礦產勘查院，青海省 格爾木 816000；2.青海省海南藏族自治州貴德縣水利局,青海省 海南 811799）

青海夏日哈木礦區實為一類典型的硫化型鎳礦床，其中含伴有豐富的銅礦與生鈷，早在2013年經過探查得知，此礦床鎳金屬量達107.1×104t，品位0.66%，是一個比較大的鎳礦床，主礦體呈層狀，長度為1261m，傾角為22°。整個礦體形態比較單一，且有著比較好的連續性，諸多礦體位于地下（淺埋），所以可選擇露天開采方式。礦區屬于東昆侖山脈的分支，處于柴達木盆底的邊緣，總體地勢呈現南、西高，而東、北低的狀態，地形起伏＜500m，屬于小起伏中山區。

1 礦區地質概況

（1）礦區地層。區內前第四紀地層多為古代金水口群白沙河組，針對其原巖建造來考量，其主要由三大部分構成，其一為泥砂質沉積碎屑巖，其二是基性火山巖，其三為碳酸鹽巖；從根本上來講，其具有比較典型的活動性沉積建造的基本特征；而就其所持有的變質程度來分析，能夠達角閃巖相，能夠劃分為2種，其一為片麻巖段，其二是片巖段，傾向NW，傾角為20～63°。此地層大多受到后期花崗巖侵蝕，呈現為典型的斷塊分布。而對于殘坡積層與第四紀洪積層，其主要分布在山體、溝谷，沖基層的厚度＞10m，殘坡積層的厚度＜30m。

（2）礦區構造。對于整個礦區內的基本構造來烤箱，其大多呈現為斷裂構造，部分區域還存在巖漿活動。而在具體的發育上，則呈由東向西的不連續性斷裂，且主要分布在礦區的南部，延伸長度達到了5km，而針對其地表而言，已形成破碎帶，寬度達數米，而在破碎帶中，構造巖的主要特征是壓性特征，而在其兩側及破碎帶上，則呈現為褐鐵礦化發育，在整個礦區內，結構面呈現為Ⅲ級。對于區內所呈現出的巖漿活動而言，有多期次特點，且有著不同規模，而鎂鐵-超鎂鐵雜巖體為其主要侵入巖體，呈現為巖盆狀，而巖石類型主要有三種，即輝長巖、輝石巖與橄欖巖，針對這三者而言，都是同一巖漿分異所得到的產物，彼此之間存在著比較緊密的脈動侵入接觸關系[1]。

2 巖體類型及其工程地質特征

（1）堅硬-比較堅硬塊狀輝長巖-輝石巖-花崗巖巖組。對于此巖組來講，其與下元古界層所呈現出的狀巖類之間，存在著比較典型的侵入接觸關系，另外，其中還充斥著大量的礦巖組，在巖體中，存在Ⅱ級結構面不發育，以及節理裂隙過度發育的情況，因而可以將其劃歸至Ⅳ級結構面，此結構面往往會對礦體的整體工程地質性質產生比較大的影響，另外，還需要指出的是，其在具體的節理范圍上較寬，發育密度為0.3～1.1m，可能是風化裂隙及構造節理，有著比較光滑的節理面。針對此巖組而言，針對其新鮮巖體來分析，有著鮮明特點，即典型的塊狀結構，其不僅有著比較高的密度，而且還堅硬。據工程地質編錄測定（RQD）顯示，其巖石質量指標為65.62～71.24%。

（2）堅硬-比較堅硬薄層狀片麻巖-片巖巖組。對于此巖組來考量，其巖性也有著突出特點，大多是中薄層狀深灰色麻巖，另外，其中還充斥著片巖。此套巖性有著廣泛分布，從總體上來講，乃是比較多見的礦體次要頂底板。在整個巖體當中，存在著小斷裂發育，其通常能夠延伸至數米，另外，還存在著節理裂隙；還需要指出的是，對于節理裂隙來考量，其有著不同的發育密度，通常維持在0.2～0.5m之間，因而從本質上來講，其為Ⅲ-Ⅳ級的結構面。對于此巖組內部所充斥的新鮮巖體而言，則呈現出比較突出的層狀結構，有著比較高的致密性，且堅硬，巖體構造呈現為裂隙發育，有著比較強烈的風化剝蝕，經RQD測定，平均為63.4～65.7%，巖石的整體質量等級為Ⅲ級，中等巖石質量[2]。

3 礦區工程地質評價

3.1 影響邊坡穩定性的因素

（1）針對塊狀侵入巖而言，對其邊坡穩定性造成影響的各類因素中，主要自然因素有：依據勘探礦區所得到的各種地質資料，從中得知，在整個礦區架構當中，此巖組有著比較多樣的巖性，不僅有花崗巖，而且還有閃長巖及輝石巖等，含有礦巖性的是輝石巖，而其大多會具有蛇紋石化等特點，在整個巖體當中，僅從中找到一個Ⅲ級的結構面，地處開采境界的東北角，存在著并不明晰的結構面性質，在區域上，大多位于I、Ⅱ級結構面的周圍，存在著裂隙發育構造，不存在軟弱夾層。所以，Ⅳ級構面、地下水乃是影響礦區首采段侵入巖類邊坡穩定性的主要因素[3]。

（2）影響層狀變質巖類邊坡穩定性的因素：依據礦區之前勘探所得到的資料得知，針對礦區的發育來講，其Ⅲ級結構面有2個，針對其區位而言，未在開采區域內，另外，以I、Ⅱ級結構面居多，不存在軟弱夾層。所以，從根本層面來考究，對礦區首采段層狀變質巖類邊坡穩定性造成影響的主要因素有兩個，其一為地下水，其二是Ⅳ構面。

3.2 邊坡穩定性評價

（1）評價西邊界邊坡穩定性。對于邊坡坡面的傾向來講，其與層狀變質巖所對應的巖層之間，有著比較突出的傾向斜交，除此之外，其與巖層發育所呈現出的節理裂隙間，也存在比較典型的傾向斜交，針對賦存地下水，當前被開挖之后，會沿著層理以及裂隙而外排，此邊界邊坡的穩定性受地下水的影響比較小，針對由開挖所形成的邊坡而言，即為新鮮的巖石構造。依據地質編錄資料，此邊界由兩部分構成，其一為層狀變質巖，其二是塊狀侵入巖，從北到南之間，高度維持在3450～3150m水平內，而且都是巖脈，部分還是比較突出的塊狀侵入巖體。

（2）評價東邊侵入巖坡穩定性。對于邊坡的坡面來講，其傾向與層狀變質巖所對應的巖層間，即傾向斜交，初次之外，其與優勢節理裂隙間，也是此種構造；還需要指出的是，對于此邊界的邊坡來分析，針對穩定性，較難受到地下水的影響，而經開挖所呈現出的邊坡，大多是新鮮巖石。

4 結語

綜上，礦區圍巖巖石質量指標為60%～70%，巖石的質量等級為Ⅲ級，中等巖石質量，此外，巖石還具有中等完整性，巖體發育存在4組優勢節理面，因而對礦區工程地質性質造成較大影響；針對主礦體而言，因其產生于雜巖體下方，所含礦巖多為橄欖巖、輝石巖等，礦體淺埋于地下，礦體采用露天梯級開采比較適合；另外，巖體存在著比較明顯的蝕變帶發育，節理裂隙。在實際開采時，需注重各個邊界上巖體邊坡的破壞類型，避免由此所造成的生產事故。