江西省樂平市涌山金礦開采技術條件淺析

萬 歡

（江西省地質調查研究院，江西 南昌 330000）

1 水文地質

1.1 區域水文地質簡況

礦區位于饒河流域中西部，樂安江中游北緣車溪河上游，東側建有共產主義水庫。區內以低山、丘陵為主，地勢北（東）高，南（西）低，一般海拔多在40m ～300.3m，多屬侵蝕剝蝕的變質巖丘陵地貌。屬亞熱帶季風氣候，雨量充沛，光照充足。據樂平市氣象臺資料，歷年平均降雨量1821.8 毫米，最高達2615 毫米，小時最大降雨量達52 毫米，降雨多集中在3 ～7 月，約占全年降雨量的60%以上。區內山間水溪多向南流匯入車溪河，車溪河向南西匯入樂安江[1]。

區域內主要出露新元古代萬年群變質巖系、石炭系、二疊系、三疊系、第四系地層以及少量的侵入巖。以萬年群變質巖系為主、石炭系—三疊系地層僅呈北東向峽長的構造巖片分布，主要在礦區以北地區見及。區域巖層總體富水弱，萬年群變質巖系為弱透水層或隔水層，僅含少量裂隙水，巖漿巖侵入體堅硬致密，富水性極弱，主要含水層為為石炭系黃龍組碳酸鹽巖組成的巖溶水，其富水性強弱取決于巖溶發育程度，因此其富水性極不均一。地下水主要靠大氣降水補給；地表徑流條件好，以溝谷溪流為主。

此外，沿溝谷的殘坡積層與沿河谷的沖積層中，還零星分布有孔隙含水層；有含水斷層破碎帶、接觸破碎帶、層間破碎帶構成構造含水帶（及含深部構造含水帶）。

1.2 礦區水文地質條件

1.2.1 自然地理概況

礦區地貌以丘陵為主，地勢總體呈現出北高南低的特征，海拔40m ～163m，北部最高峰229.0m，局部地形切割中等，區內侵蝕基準面標高為39m 左右。

礦區東側約1km 處有近南北向涌山河經流，水流方向為由北向南，河流河床底標高為31.6m ～40.9m，河流寬為15m ～24m，歷史最高洪水水位為45.64m，最大流量98.3m3/s，最小流量為0.04m3/s，一般流量為1 ～5m3/s。

1.2.2 含水層與隔水層

（1）含水層

北部碳酸鹽巖呈北東向條帶狀分布，為石炭系黃龍組（C2hl）淺灰白色厚層狀、塊狀細晶—粗晶白云巖；屬巖溶裂隙水類型，富水性強—極強，為區域含水層。

中南部多為沿河溝發育的第四系地層孔隙水，另外還發育有構造破碎帶、韌性剪切帶及層間破碎帶構成的構造含水帶（含深部構造含水帶）[2]。

（2）隔水層

新元古代萬年群絹云千枚巖、變質粉砂巖、變質細砂巖等組成的淺變質巖系，富水性弱，構成區域隔水巖系。

1.2.3 地下水的補給、逕流、排泄條件

（1）第四系松散堆積物孔隙含水層及基巖風化裂隙潛水含水層

地下水位于分水嶺斜坡地段以及河谷地段，主要由大氣降水補給，所有井泉其動態，均隨季節變化明顯。雨季，地下水面埋藏淺，一般小于1m，泉流量大部小于0.1 升/秒，僅個別點流量0.86 升/秒。旱季地下水面埋藏較深，泉流量減小，有的干枯。

地下水，由大氣降水滲入巖層以后，開始是以垂直方向運動為主，當滲入水與原地下水面接觸后，流向斜坡的低洼處，以泉、沼澤的形式排出，故礦區幾乎所有的泉均出露于山麓，或順著斜坡和天然排水溝流動。由于近排水溝巖性遇及坡積層的粘土、粉質粘土導水性比斜坡地下的巖石導水性要弱，使潛水面成凸形，延伸濕潤很大面積，結果便在沖溝上游局部形成沼澤。

第四系松散堆積物孔隙含水層及基巖風化裂隙潛水含水層，是靠大氣降水補給，以泉、沼澤形式排泄，逕流途經短，逕流方向受地形控制，特點是：就地補給、就地排泄、水質良好。根據地下水長觀資料，一般雨后2 ～3 天出現水位上升[3]。

（2）碳酸鹽巖溶含水層

呈條帶狀分布于礦區北部，主要補給源為大氣降水，直接承受降水補給，局部因裸露于河床而受地表水補給，地勢低洼處第四系覆蓋厚的地段及其它地層覆蓋的地段具承壓性。以溢流泉的形式排泄補給地表水或以潛流的方式補給第四系含水層。

綜上所述，礦區水文地質條件屬簡單類型。

2 工程地質

2.1 巖（土）體工程地質類型及特征

工程地質條件與地形、構造、巖性密切相關，礦區巖性較復雜，構造發育，根據地質巖體的結構面和結構體的工程地質特征，礦區巖層可劃分為三個工程地質巖組。

2.1.1 第四系松散物工程地質巖組

由第四系各種成因的粘性土、角礫土、人工堆填土組成，分布于沖溝洼地，該巖組結構松散，對礦山地下開采無直接影響。

2.1.2 半堅硬、堅硬的層狀結構灰巖工程地質巖組

黃龍組白云巖段僅在礦區北部小范圍出露，為淺灰白色厚層狀、塊狀細晶—粗晶白云巖，巖石呈半堅硬-堅硬。該組巖石工程地質性狀與埋深、巖性、巖溶發育程度、構造裂隙等關系密切。該地層處于兩條斷裂構造之間，構造帶內地表水系、溶洞發育。因此，黃龍組白云巖受構造及巖溶的影響，完整性受到破壞，易產生垮塌、突水、突泥等工程地質問題，為不穩固或中等穩固巖類，坑道遇及此類巖石均需及時支護。巖溶及構造不發育地段，則巖石力學強度較高，巖體完整性、穩固性則大為提高。

2.1.3 軟、較軟的碎裂結構千枚巖工程地質巖組

新元古代萬年群分布于礦區絕大部分地區，巖性主要為絹云千枚巖、變質粉砂巖、變質細砂巖，風化層厚度5m ～35m，巖石呈土狀、碎塊狀，工程地質性狀差。該巖組淺部風化裂隙較發育，風化程度自上而下漸弱，Ⅳ－Ⅴ級結構面發育，下部呈碎塊狀、塊狀，巖體較破碎，巖石為軟-較軟，穩固性較差。

2.2 礦區斷裂帶工程地質特征

對采礦活動影響大的斷裂帶主要為韌性剪切帶，目前發現的礦體賦存于韌性剪切帶之中。剪切帶中擠壓片理及構造碎裂巖極為發育，局部發育構造角礫或構造透鏡體，巖石呈擠壓片狀、碎裂狀或構造角礫狀，松散易脫落，完整性差，易發生坍塌，鉆進中漏水、坍塌、掉塊嚴重，工程地質條件差，無自穩能力。

2.3 頂、底板圍巖的穩固性

礦體賦存層位為萬年群楓樹嶺組和牛頭嶺組，控礦構造為韌性剪切帶。礦體走向為北東東向，傾角較陡，呈似層狀或透鏡狀，形態比較簡單。礦體頂、底板均為萬年群絹云千枚巖、凝灰質千枚巖、變沉凝灰巖或構造碎裂巖，頂、底板巖石軟-較軟，局部破碎，穩固性較差。

綜上所述，礦體賦存于萬年群之韌性剪切帶中。礦體巖石為軟-較軟，風化作用強，地質構造發育，礦體頂、底板巖石軟-較軟，局部破碎，穩固性較差，易發生礦山工程地質問題，故頂、底板圍巖的穩固性總體較差。

綜上所述，礦區工程地質條件屬簡單類型。

3 環境地質

3.1 區域地質構造的穩定性

礦區地處萍樂拗陷帶東端，位于塔前-賦春推覆巖片南東側。新元古代萬年群淺變質巖系構成區域褶皺基底，北緣上覆石炭系白云巖、灰巖，二疊系細粒石英砂巖、不純灰巖、泥灰巖、泥質硅質巖，三疊系泥巖、粉砂巖、細砂巖，沿塔前-賦春呈NE向帶狀展布。

礦區構造線總體呈北東向展布，有兩條呈北東走向的區域性斷裂，和兩條規模較大的韌性剪切斷裂，另見有一條近東西向斷裂和一條北北西向斷裂發育。受斷裂構造影響，斷裂帶內巖石破碎，裂隙發育。受多期次構造活動的影響，本區斷裂構造具有繼承性、間歇性等特點，斷裂及斷塊差異性活動不顯著。

礦區屬長江中下游地震區上饒-修水地震帶亞區，歷史上樂平眾埠一帶發生過1 次2.9 級弱地震。根據2003 年江西省建設廳、地震局《江西省地震動參數區劃圖》，本區區域地震基本烈度小于Ⅵ度，設計基本地震加速度值小于0.05g，設計地震分組為第一組，工程建設抗震設防按Ⅵ度設防。

江西省的地震基本上屬于淺源構造地震，震源深度一般8 ～15 千米，地震頻度一般較低，為中強地震的地震活動區。

據江西地震局消息，2014 年7 月31 日10 時17 分，在萬年縣（北緯28.8 度，東經116.8 度）發生了3.0 級地震，震源深度5 千米，礦區有震感，但未造成損失。

綜上所述，礦區所在區域穩定性較好。

3.2 自然地理環境

礦區處于崩塌、滑坡、泥石流次易發亞區。地形簡單，地貌類型單一，為地勢北高南低的丘陵地貌。地勢平緩，地形高差較小，礦區雖然分布有幾條溝谷，但溝谷坡降小，多辟為水田，有人工維護，且植被發育，水土流失不強。現狀不具備泥石流發育特征，歷史上也未發生過泥石流災害，未發現地面塌陷、地裂縫、地面沉降現象，自然條件下地質災害不發育，未發現對礦區有影響的地質災害。區內植被發育，多為草本和雜木植物，部分山坡辟為經濟林，以松樹和杉木為主，未發現珍稀動植物種。

3.3 人類活動與地質災害

礦區所在地屬樂平市涌山鎮管轄，以農業為主，礦區內分布多個自然村，新民房約80%，多以磚混結構為主，極少數舊民房為土坯房。

重大人類工程活動主要在礦區外北側，有樂平煤系和安源煤系的存在及上古生界碳酸鹽巖層的分布，煤礦和石料采石場較多，地下采礦可能引發地裂或塌陷；碳酸鹽巖層可能會有部分巖溶的存在，因此，礦區外北部石炭系－三疊系地層分布區域是地面塌陷易發區， 但目前尚未發現地面沉降現象。

礦區位于205 省道南東側（涌山鎮以南），區內人類工程活動主要有道路建設、小型水庫、人工渠道及民房建筑等。公路建設受地形條件影響，局部有挖填方地段，挖方邊坡高度1m ～5m，坡度30°～70°。水庫大壩為土體重力壩，高度為3m ～6m。渠道以挖方為主，渠深度2m ～4m，坡度50°～70°。民房依山坡建筑挖方邊坡高度1m ～5m，坡度30°～70°。人類工程活動較強烈，但單項工程規模都較小。

因此，現狀條件下，礦區地質環境較好，地質災害危險性小，外圍局部地區地質災害危險性中等。

3.4 環境地質條件類型

未來礦山采礦可產生地表局部變形，但對地質環境破壞不大；礦區內無重大的污染源；無熱害；地表水、地下水水質較好，礦坑排水對附近水體有一定污染；礦石和廢石化學成分基本穩定，無其他環境地質隱患。因此，礦區地質環境質量良好。

綜上所述，礦區水文地質條件屬簡單類型；工程地質條件屬簡單類型；礦區所在區域穩定性較好，地質環境質量良好，所以，礦區開采技術條件屬簡單型。