新疆溫泉縣哈爾達坂鉛鋅礦床工程地質特征初探

俞彥龍

（新疆維吾爾自治區有色地質勘查局地質礦產勘查研究院 烏魯木齊 830000）

1 礦區基本地質特征

礦區位于哈薩克斯坦-準噶爾板塊伊犁-伊塞克湖微板塊塞里木湖地塊，北鄰阿拉套晚古生代陸源盆地，南鄰博羅科洛古生代復合島弧。礦區出露地層主要為一套淺變質的海相碳酸鹽巖夾細碎屑巖建造，主要為中元古界長城系哈爾達坂群灰巖、白云巖、大理巖、板巖等，褶皺斷裂構造發育，巖漿巖主要為閃長巖、閃長玢巖脈。

2 礦區巖土工程地質分類

礦區內主要出露第四系、長城系哈爾達坂群和華力西期的侵入巖，第四系松散堆積層巖性為碎石土和塊碎石土，基巖為灰巖、白云巖、大理巖和板巖等，侵入巖巖性主要為閃長玢巖和閃長巖等。近礦體和礦體巖性主要為板巖、大理巖、灰巖和白云巖等。通過礦體及頂底板巖石取樣進行巖石物理力學性質測試，統計巖心RQD值，根據RQD確定巖石質量。將礦區內近礦體主要土層和巖石（影響采礦系統穩定性巖石，即未來采礦系統內分布的巖石）工程地質分組主要有：第四系堆積層松散類巖組、層狀結構巖組、塊狀結構巖組、碎裂巖組等。

礦體及頂底板主要為層狀及塊狀結構巖組，巖石力學性質見表1。

表1 巖（礦）石物理力學性質試驗成果表

3 巖石和巖體質量評價

3.1 巖石質量評價

礦區內出露地層主要為長城系哈爾達坂群地層，巖石類型為灰巖、白云巖、大理巖、板巖和侵入巖閃長巖等，根據巖心RQD值進行巖石質量評價，評價結果見表2。

表2 巖石質量評價等級表

根據巖心完整程度和結構面特征等基本資料，運用巖體質量系數法評價區內巖體的質量，計算和評價結果見表3。

表3 巖體質量系數法評價結果表

3.2 巖體質量評價

通過對礦區內代表或典型巖石均取樣進行物理力學性質測試，采用巖體質量指標法對區內主要巖體質量進行評價，評價結果表4。

表4 巖體質量分級評價結果表

4 結構面特征

礦區內地質構造以斷層為主，但無區域性大斷層，礦區范圍內發育小型次級斷層。故區內結構面主要為斷層和裂隙，即Ⅲ級和Ⅳ級結構面，其中Ⅲ級結構面以褶皺為主，斷層發育程度低。Ⅳ級結構面：指各種構造裂隙、溶蝕裂隙、層間裂隙和風化裂隙，區內基巖為半堅硬、堅硬巖石，由于氣候因素，巖石抗風化能力較差，加之構造作用，故裂隙發育。

5 未來采礦系統穩定性評價

根據礦山預可研提供的礦山初步采礦設計方案，礦山未來開采方式采用地下硐采方式進行，開采標高為+3400～+3800米。采礦形成地下開拓系統。

（1）定性評價：通過Ⅰ-9～12號礦體及頂底板RQD值統計值見表5。隨著礦體埋深的增大，巖石質量較好，礦體穩定性逐步穩定，即淺部地段（采礦坑道內）頂部發生小規模垮塌、冒頂和塌陷的可能性相對較大，中深部頂板穩定性較好，發生冒頂和垮塌的可能性較小。

表5 Ⅰ-9～12號礦體礦層及頂、底板RQD值統計表

（2）定量評價：由于未來開采+3400～3800米（地表平均高程）礦體，根據礦體埋深，未來采礦礦體最小埋深為50m，最大埋深400m。礦體直接頂板為灰巖、白云巖和大理巖，故運用礦體埋深評價法進行礦坑系統穩定性評價，礦體頂板巖石選擇灰巖、白云巖和大理巖。采用計算方法評價礦體圍巖的穩定性，結果顯示井巷頂部及兩壁發生垮塌的可能性較小，巷道穩定性良好。

6 生產活動與邊坡失穩事故的主要危險因素

采礦工作面的危險因素：

（1）局部斷層帶、斷層影響帶和裂隙發育帶和強風化帶，支護加固不夠；

（2）爆破未按照安全工作操作規范進行。

7 結論

礦區地層巖性較復雜，大型區域性斷裂不發育，但受區域地質構造影響，小型斷層較發育，從鉆孔揭露情況看，中淺部小型斷層相對發育，斷層破碎帶分布密度中等，斷層帶或影響帶寬一般小于5米；表層巖石風化強烈。有斷層帶及局部破碎帶影響巖體穩定，局部地段易發生礦山工程地質問題，故礦區工程地質條件復雜程度為中等型。