后倉礦區金礦床工程地質、環境地質調查研究

王仁朋

（煙臺黃金職業學院，山東 煙臺 265400）

后倉金礦床位于膠東半島山東招遠，行政區劃隸屬招遠市大伊格莊。本文在后倉金礦床的地質勘查資料詳細總結分析的基礎上，對礦床工程地質、環境地質進行了調查研究，為礦區整體工程建設規劃、礦產資源開發利用、勘查工程布置和礦床開采方法確定提供了較為詳實的資料及有益參考。

1 礦區地質概況

勘查區位于膠東半島西北部—膠西北金礦集區，為我國最重要的金成礦區，其大地構造位置處在華北板塊（Ⅰ）東南緣，膠北隆起區（Ⅱ）之膠北隆起（Ⅲ）西緣之Ⅳ級構造單元—膠北斷隆（斷），沂沭斷裂帶東側。招（遠）～平（度）斷裂帶中段。區內斷裂構造發育，巖漿巖廣布。

2 礦床工程地質特征

礦床位于膠東隆起的西緣，區域構造活動不甚強烈，淺層第四系松散巖層較薄，基巖為較為堅固的巖漿巖和變質巖，巖石硬度大，力學強度高，巖石質量以好的、極好的為主，巖體較完整，穩定性較好。

2.1 工程地質分區

根據鉆孔工程地質編錄、巖石物理力學性能測試等成果數據綜合分析，礦床的工程地質大致可分為四個區：第四系松散軟弱巖層工程地質條件不良區(Ⅰ)；基巖風化帶及主斷裂面下部工程地質條件較差區(Ⅱ)；上盤及下盤蝕變帶工程地質條件良好區(Ⅲ)；底板工程地質條件優良區(Ⅳ)。

（1）工程地質條件不良區(Ⅰ)。位于礦區的表層，主要為第四系松散土層，由沖洪積、殘坡積堆積形成，主要沿河流呈階地狀分布，厚度變化較大，最厚15m。巖土層呈散體結構，強度低，屬軟弱層，施工中易出現坍塌、流砂等不良工程地質現象。工程施工時應全面支護，也可采用施工前先固結等方法施工，工程地質條件不良。

（2）工程地質條件較差區(Ⅱ)。主要分布于裸露于地表的基巖風化帶和礦體發育的主裂面附近，在局部構造裂隙發育明顯地段也有展布。基巖風化帶位于礦床淺層,分布在整個礦床范圍內，風化層厚度一般在10m～20m，局部可達60m，受風化水蝕作用影響較強，RQD：10～40，工程地質條件較差。主裂面附近基巖整體較破碎，巖體主要有斷層泥、構造角礫巖、黃鐵絹英巖化碎裂巖等構成，沿斷層泥走向分布，厚度0.05m～40m，厚度變化較明顯，巖石破碎程度差異較大，RQD多在35～65。巖石受強烈風化和構造蝕變作用，裂隙十分發育，受力程度呈不均勻性，強度也很低，飽和單軸抗壓強度多為30MPa左右，巖石整體屬軟弱～半堅硬巖。巖體的完整性差或破碎，屬碎裂結構，工程施工中易出現坍塌、掉塊、冒頂等不良工程地質現象，需部分支護，工程地質條件較差。

（3）工程地質條件良好區(Ⅲ)。主要位于主斷裂附近的上、下盤區域，巖體裂隙發育中等，鉆孔揭露主要可見2～3組，多為壓扭性，RQD值一般在65～85左右，巖石質量以好的為主，部分為中等。巖體較完整或中等完整，屬整體塊狀結構，巖石飽和單軸抗壓強度平均83.73MPa，硬度較大，屬堅硬巖。工程施工中一般不會出現不良工程地質現象，個別地段可能出現掉塊、冒落等不良工程地質現象，工程施工中個別地段需簡單支護，工程地質條件良好。

2.2 巖體結構面特征

礦床內的巖石多為巖漿巖和變質巖,巖性間多呈蝕變過渡接觸,各種巖性間以及各巖石內部沒有明顯接觸結構面，其主要結構面為斷裂構造形成，礦區主要發育為招平斷裂構造帶。招平斷裂構造帶貫穿整個礦區，不僅控制著礦體及巖性帶的分布，還是礦床及附近最大規模的斷裂結構面，也是二長花崗巖與(礦化)蝕變巖帶的接觸面，結構面延伸達數十公里，為區域性斷裂構造帶。斷裂帶的主要標志層是由斷層泥構成的斷層面，深灰至黑色，斷層泥粘粒的質地均勻，呈軟塑狀至硬塑狀，強度極低，分布范圍大，對礦床及區域巖體穩定的影響很大。結構面兩側碎裂蝕變巖受其影響，強度差異明顯，頂部破碎程度增大，并有一定的視層狀特點，巖石質量和巖體完整性均較差，下部巖體多堅硬，巖石質量和巖體完整性均較好，并多出現蝕變成礦。

2.3 礦體及其頂底板巖石穩固性評價

根據鉆探資料和巖石力學性質測試統計，礦體頂、底板巖石質量有一定的差異，主要體現在巖石的完整程度上，其次是巖石的強度。通過鉆孔揭露，主裂面附近巖體多碎裂結構，巖心柱狀、塊狀為主，蝕變較強，且受構造作用明顯，巖石硬度較差，巖石RQD多大于65，飽和單軸抗壓強度多在30MPa左右，屬軟弱～半堅硬巖，工程地質條件較差。主裂面以下的成礦構造蝕變巖至隔水底板下伏厚度約25m以上區域，巖體多中等完整，巖心住狀為主，巖石RQD值一般在60～80，屬中等的，飽和單軸抗壓強度多在30MPa～40MPa，屬半堅硬巖，工程地質條件較好。

隔水底板巖體整體塊狀結構，本層未穿透，據鉆孔揭露，巖石RQD值多大于70，飽和單軸抗壓強度多大于70MPa，工程地質條件好。根據礦山情況，礦體位于主裂面以下，平巷開拓多沿下盤巖體挖掘礦體，平巷一般開拓到主裂面附近就要終止，工程施工中一般不會出現不良工程地質現象，個別地段需簡單支護。若井巷施工穿過礦體開拓至頂板位置時，由于頂板巖體破碎，斷層泥遇水易軟化，工程地質條件較差，生產過程中易產生冒頂、坍塌、掉塊、偏幫等不良工程地質現象，必須嚴格支護。

3 礦區環境地質特征

3.1 礦區環境地質現狀及評價

礦區地質環境優良，通過近幾年的礦山開采沒有對礦區地下水造成明顯的破壞，各含水層水質一般，地下水化學類型多樣。礦山礦坑水不外排，全部循環利用，用作生產用水(選礦用水、充填用水、井下生產用水)，礦坑排水不會與地表水發生直接聯系。區內丘陵發育，溝淺坡緩，歷史上沒有發生過崩塌、滑坡、泥石流等自然災害，交通干線兩側可視范圍內未見地形地貌景觀遭受破壞。礦山開采多年，對采空區進行了尾礦砂充填，至今未發現因礦山采礦造成的采空塌陷、泥石流等地質災害問題。確定，礦山地質環境影響程度較輕。

3.2 礦山開采對地質環境質量的影響預測

在礦區內，隨著探采工程的加深，可能誘發或加劇地質環境問題，現分述如下：

（1）廢水。礦坑疏干排水要進行重復利用如井下施工，采空區回填等，醫療、生活等方面的廢水要達標排放。如果對這些廢污水不經處理直接排放，將直接或間接地污染地表水、地下水和周圍土地，有害元素的揮發也污染空氣。

（2）廢渣。采礦過程廢棄的石渣處理不當，會占用大量的土地，土地的破壞在一定程度上也影響礦區的生態平衡乃至造成泥石流等不良地質災害。被破壞的地表、廢石堆、尾礦池更是大氣、水體、土壤的污染源，所以廢渣除要進行回填外，還要定點堆放，統一進行無害化處理。

（3）粉塵。本礦床礦石類型為硬質巖類，富含長英質礦物成分，在礦山采掘爆破、礦石破碎等生產過程中，都會產生大量的游離性SiO2等粉塵，不僅對大氣環境質量有影響，而且對操作人員的健康直接構成傷害，長時間過量吸入粉塵會增大硅肺病發生的幾率，因此井下作業人員要配備好勞動防護用品。

（4）其它因素。未來礦床開采中隨著開采深度的不斷加大，應加強深部巖礦石的放射性檢測，以免給礦區工作人員造成傷害和對環境造成放射性污染；在深部開拓中，受地溫影響越來越明顯，應加強對地溫變化情況監測。

4 結論

礦體上、下盤巖體完整，巖石物理性質較好，礦體頂板以半堅硬巖為主，巖體中等完整，工程地質條件較好；礦體巖石以半堅硬類為主，巖體中等完整為主，工程地質條件較差；底板巖體完整，巖石力學強度高，屬堅硬巖，工程地質條件良好。依據《礦區水文地質工程地質勘探規范》（GB12719-91），確定該礦區工程地質條件屬簡單型；礦區所屬區域斷裂構造不甚發育，巖性巖相較穩定，礦山建設引發地質災害的危險性小，礦區范圍無重大污染源，對地質地貌景觀的破壞和影響較小，依據《礦區水文地質工程地質勘探規范》（GB12719-91），確定該礦區地質環境質量良好。