浅谈哈密黄山铜镍矿工程地质条件_谢军辉

第４期

新疆有色金属

浅谈哈密黄山铜镍矿工程地质条件

谢军辉

（新疆亚克斯资源开发股份有限公司哈密839000）

摘要新疆哈密黄山铜镍矿于2008年初破土动工建设。目前，设计的6口竖井已掘砌到底，850m、800m两条开拓平巷也已贯通，通过对井巷工程中揭露的工程地质情况进行系统地分析研究，对矿区的工程地质条件进行综合评价，将对矿山其他开拓工程乃至今后采准工程的布置起到至关重要的指导作用，为矿山后期开采方法的选择和技术经济指标的确定提供参考资料。

关键词工程地质条件黄山铜镍矿

新疆哈密黄山铜镍矿是一大型镍矿床、中型铜矿床,于2008年初破土动工建设,按照新疆有色冶金设计院的设计规划,前期开发600m以上32号矿群,后期开发600m以下30号矿群。600m以上32号矿群设计的开拓工程有竖井2口(主井、风井)、开拓平巷6条(分别为850m、800m、750m、700m、650m、600m平巷,段高50m);600m以下30号矿群设计的开拓工程有竖井4口(主井、副井、2口风井)、开拓平巷5条(分别为530m、450m、350m、250m、150m平巷,段高80~100m)。目前,600m以上32号矿群的主井、风井及850m、800m平巷开拓工程已竣工,转入采准工程的实施。600m以下30号矿群的主井、副井和1#风井、2#风井也已竣工,转入450m、350m平巷开拓。收集、整理已竣工的井巷工程中揭露的工程地质资料,并结合《新疆哈密市黄山铜镍矿详查地质报告》(以下简称《详查报告》)和《新疆哈密市黄山铜镍矿补充详查地质报告》(以下简称《补充详查报告》)中阐述的工程地质条件,进行认真地分析研究。预报将来工程分布地段的工程地质条件和可能产生的工程事故并提出预防和控制措施建议，对矿山的发展具有深远的意义。

1矿区工程地质

1.1构造

该区大地构造位置位于哈萨克斯坦-准噶尔板块(Ⅰ)、准噶尔微板块(Ⅱ)巴尔喀什-准噶尔-吐哈古陆(Ⅲ)觉罗塔格晚古生代裂陷槽(Ⅳ)的东部。区域性康古尔深大断裂派生的次级黄山大断裂从矿区北侧通过,黄山杂岩体分布在该断裂带上,它是成矿带中的导矿控矿构造。

矿区构造是在区域北东向第三序次构造基础上

发展起来的。本报告称之为第四序次的构造,其表现形式为:

⑴岩体北缘的F1断层和南缘的F10断层组成一组“X”型的逆断层,呈北东东向分布，是在南北挤压作用下形成的一组共轭剪切断层。岩体南侧的一组断层相对比较发育,除F

10

外尚有F

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断层和隐蔽在岩体南侧地层中的断层,这一组断层具有多次活动的特点。

⑵岩体之南部的F25逆断层,断层走向东西,断层南倾,倾角20°~60°,由东向西逐渐增大。使围岩地层逆掩在岩体之上。它是代表南北挤压作用下的压性结构面。

除此之外,尚发育有成岩成矿后形成的一组后期构造,表现为由北东向和北西向组成一组“X”共轭平推断层。

1.2矿区工程地质

1.2.1工程地质岩组

根据岩性特征矿区划分为3种工程地质岩组:

⑴基性-超基性岩组:是矿床赋存的主要地质体,以块状结构为主,受构造作用影响,存在构造裂隙,通过工程地质编录和裂隙统计,上部近地表或断裂附近,岩芯裂隙率在10~20条之间,岩芯块度呈短柱状-扁柱状,深部无断层影响地段,裂隙率数条以下,岩芯完整或呈长柱状。裂隙的张开性因风化或构造的影响而不同,一般多为闭合裂隙。

⑵细碧玢岩夹石英角斑岩组:矿区西部受断裂活动影响直接覆盖于矿床之上,呈层状构造。岩石裂隙发育,局部破碎,岩芯裂隙率20条左右,块度为短柱状-扁柱状。上部裂隙张开性较大,100m以下岩芯较完整,裂隙多为闭合型。

⑶绿泥-滑石千糜岩组:分布于基性-超基性岩体与围岩接触带或岩体内部,因构造作用和蚀变作用而形成的。岩石力学强度低,工程地质条件较差,

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新疆有色金属２０１１年分布不均匀(主要分布于热液成因的32、34号等矿体之中)。岩组主要有蛇纹石化、滑石化和绿泥石化的岩石组成,硬度较低,裂隙、片理发育,岩芯块度为扁柱状或碎块状,遇水成泥状。

矿区岩石富水性弱,矿体以上数百米巨厚岩石裂隙不发育,但微量地下水通过构造破碎带,大型裂隙对矿床充水,使蚀变带软化、破碎带充水,将会降低矿层顶板和井巷道的稳固性。1.2.2

岩石力学实验及指标

本次补勘工作未采集岩石力学样,与可类比开采完的10号矿体顶板和矿层中的两个岩石力学样进行力学强度的测定。顶板岩石的抗压强度最低值64.99MPa,抗剪强度最低值为10.61MPa,矿层抗压强度和抗剪强度最小值分别为52.74M Pa 和9.03MPa,抗压强度平均值在80~110MPa 之间,与一般岩浆岩力学指标相近,矿区以基性-超基性岩为主的地质岩组,其坚固性较好,按岩芯块度统计划分岩体质量为一般良好,但在破碎带及蚀变强烈地段,岩石力学强度大幅度降低。由于矿层埋深大,以及局部地段有裂隙存在,应注意开采时导致岩爆的可能性。1.2.3

矿床开采的工程地质条件评价

矿区地质构造简单,构造破碎带虽有但不太发育,矿体顶底板岩层较完整稳固,虽有细碧玢岩夹石英角斑岩及绿泥-滑石千糜岩类岩石存在,但分布不广泛,地下水不具较大的静水压力,其他不良工程地质问题较单一,对矿床开采仅有程度较轻的影响,预测可能出现工程地质问题的地段在矿床西部绿泥-滑石千糜岩带。因此,根据矿区地质构造,岩石建造类型和工程地质岩组等因素分析,矿区工程地质类型属坚硬半坚硬为主的非层状矿床,为工程地质条件简

单-中等的矿区。

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矿区工程地质条件

2.1

竖井开拓工程

目前,设计的6口竖井已掘砌到底,主井、副井

座落在花岗岩体上,井筒中揭露的岩石主要为黑云母花岗岩、花岗闪长岩等,岩石比较稳定,但副井下掘至标高50~25m(井深970~995m)时发生岩爆现象,岩石为花岗闪长岩,岩石中节理裂隙发育,较破碎。这一现象与《详查报告》中预测的相符。1#、2#风井井筒中揭露的岩石主要为细碧玢岩,岩石较稳固,虽出现过较大的涌水,最大涌水量达到42m 3/h,但未出现工程地质灾害。32#风井井筒中揭露的岩石主要为角闪二辉橄辉岩,32#主井井筒中揭露的岩石主要为辉长闪长岩,虽然这两个井筒中揭露的岩石为基性-超基性岩组,但稳固性较好,未出现跨塌事故。2.2

平巷开拓工程

850m 、800m 平巷分别于2010年7月、8月实现了32#风井、主井之间的贯通。当巷道揭露34号矿体含矿岩相绿泥滑石岩时,发生了严重的塌方。塌方高度最高达到10m,巷道掌子面暴露面积最大达到40m 2。主要原因为34号矿体产出于地层与超基性的接触带中,矿体成因为后期热液叠加-贯入型,受前期构造和后期热液运动的影响,角闪二辉橄辉岩绿泥、滑石化蚀变强烈,变质成为绿泥滑石片岩,岩石极其破碎,塌方地段采用钢拱架支护。受地压应力的重新分布,不少钢拱架后期发生了变形。同样,巷道施工到32号矿体上盘时,也发生了塌方现象,塌方原因与34号矿体相同。但是,当800m 开拓平巷转移到上盘地层中时,岩石较稳固,见图1、图2

。

图1850m 中段平面图

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