礦區(qū)工程地質(zhì)

1、2.1.1礦區(qū)工程地質(zhì)巖組及其特征根據(jù)巖石成因、巖性、蝕變程度及工程地質(zhì)特征的相似性，將礦區(qū)劃分為8 個巖組。黑云母輝石安山巖夾凝灰?guī)r、凝灰角礫巖巖組為侏羅系上統(tǒng)龍王同組(JL)3火山巖，大片出露地表，并組成礦體上盤巖石。黑云母輝石安山巖，巖性致密塊 狀、斑狀結(jié)構(gòu)，斑品為斜長石(中一拉長石)含量30%，輝石56%，黑石母4 5%，斑品自形一半自形品l2mm，基質(zhì)為交織結(jié)構(gòu)。新鮮巖石單軸抗壓強度Rc 為114.3MPa，由于遭受不同程度的蝕變，除硅化外(Rc80.6133.0MPa)，抗壓強 度普遍降低(Rc36.0-83.4MPa)。輝石安山巖中凝灰?guī)r和凝灰角礫巖夾層，灰白色、深灰色，碎屑結(jié)構(gòu)

2、，角礫 狀構(gòu)造，角礫呈棱角狀、次棱角狀，角礫成分為安山巖、凝灰質(zhì)粉砂巖、硅質(zhì)鐵 質(zhì)巖，膠結(jié)物為長石品屑、石英碎屑及少量黑云母品屑和粘土礦物，礦體頂板普 遍發(fā)育，單軸抗壓強度為。c26.3MPa，Rc34.7MPa。凝灰質(zhì)粉砂巖巖組為侏羅系上統(tǒng)云臺山組(J3y)，分布在礦區(qū)西北部、-330m水平副井石門、 變電所全水倉一帶。巖性為紫紅色、層狀構(gòu)造，微細粒結(jié)構(gòu)，粒徑小于0.01mm， 碎屑物為長石、石英、方解石及水云母等，膠結(jié)物為氧化鐵和粘土礦物。與下伏 黑云母輝石安山巖呈假整合接觸。由于層理和節(jié)理較發(fā)育，易片幫、冒頂、遇水 易泥化，單軸抗壓強度為Rc90.8MPa。黑云母安山巖巖組為侏羅系上統(tǒng)云

3、臺山組(Jd)，分布在礦區(qū)西部、副井繞道北端及西風井3一帶。巖性為灰紫色、灰黃色、塊狀、斑狀結(jié)構(gòu)粗粒，斑品為斜長石(中長石)30%、 黑云母5%，基質(zhì)為交織結(jié)構(gòu)。次生礦物為高嶺石、水云母、黑云母大部分暗化。 地表除見到硅化及玉髓細脈外，斑品與基質(zhì)大部分高嶺土化，在與沉凝灰?guī)r接觸 假整合處風化蝕變較強烈，巖石表面較疏松、遇水膨脹，使巷道底鼓，穩(wěn)定性極 差。凝灰角礫巖、集塊巖巖組為侏羅系上統(tǒng)大王山組(J3d)與黑云母安山巖呈互層。為火山爆發(fā)堆積在 礦區(qū)的西南部及西部防洪溝一帶。巖性為灰紫色、灰白色、較松散，略顯定向排 列，角礫幾毫米至0.5mm左右。角礫成分有黑云母安山巖、高嶺土化安山巖和次 生石

4、英巖，有時含有輝石閃長巖巖塊，成分復雜。膠結(jié)物為火山灰和巖屑，膠結(jié) 松散，穩(wěn)定性差，單軸抗壓強度Rc34.7MPa,。c 15.1126.43MPa。石英角閃石安山巖巖組為下白堊系馮圩村組(K1f),主要分布在礦區(qū)北部、主井地表及西南井淺部。巖性為灰綠色、灰紫色、塊狀構(gòu)造、斑狀結(jié)構(gòu)，斑品為中一更長石1015%，角閃 石5%石英顆粒有熔蝕現(xiàn)象，地表風化為球狀構(gòu)造，柱狀節(jié)理較發(fā)育。巖石較穩(wěn)定。 單軸杭壓強度較大Rc172.3MPa。石英粗面巖巖組為白堊系上統(tǒng)娘娘山組(K2n)，主要分布在付井及附近鉆孔，厚度為125m。巖性為淺紅色、淺灰色，塊狀構(gòu)造，斑狀結(jié)構(gòu)，斑品為透長石、少量石英、 黑云母；基質(zhì)

5、為隱品質(zhì)粗面結(jié)構(gòu)，交生礦物為高嶺石和方解石等，巖石較穩(wěn)定。輝綠巖巖組為喜山期基性巖脈，分布在副井、CK41、ZX67和北風井，厚度152m。巖性黑色、墨綠色，致密塊狀，粗粒結(jié)構(gòu)，斑品為拉長石、輝石組成；次生 礦物有綠泥石，巖石較穩(wěn)定，單軸抗壓強度Rc121.1MPa。輝長石閃長玢巖巖組為上侏羅系龍王山組、大王山噴發(fā)旋回以后，巖漿在超淺成條件下的產(chǎn)物， 分布在礦體下盤。巷道揭露面積-330m水平0.3Km2左右。呈北北東方向延長，在 主井15#岔向西及西南井石門至上盤運輸巷分岔處呈東西和北西向分枝穿插。巖 性為灰綠色、灰色，致密塊狀，細斑密斑結(jié)構(gòu)，斑品為中一拉長石和輝石，粒徑 為0.3lmm，基

6、質(zhì)為全品質(zhì)一隱品質(zhì)。新鮮巖石塊體強度較大，單軸抗壓強度 Rc136.0MPa，遭受不同圍巖蝕變強度下降至Rc54.8MPa。2.1.2結(jié)構(gòu)面的工程地質(zhì)特征根據(jù)梅山鐵礦結(jié)構(gòu)面的規(guī)模大小和基本特征，將礦區(qū)結(jié)構(gòu)面劃分為V級：1級結(jié)構(gòu)面梅山一風凰山斷裂帶，在礦區(qū)南側(cè)經(jīng)過，為區(qū)域性結(jié)構(gòu)面， 長20km,。該斷裂帶走向北西一南東，沿斷裂帶有輝石閃長玢巖、輝石閃長巖及 閃長玢巖分布。在斷裂帶兩側(cè)火山巖系地層發(fā)育明顯不同，北側(cè)火山巖系發(fā)育齊 全，且形成次生石英巖及硅化帶；南側(cè)除吉山山頂有次生石英巖蓋層形成山峰外、 大部分為小山包，沿帶有大中小型鐵礦及粘土礦。梅山鐵礦在該斷裂帶的西北端。11級結(jié)構(gòu)面 梅山接觸帶

7、復合構(gòu)造，為北西向和北東向構(gòu)造的復合部位， 它控制著輝石閃長玢巖次火山巖體的展布，與輝石安山巖的接觸破碎帶地段形成 強烈的礦化和圍巖蝕變。由于礦化和圍巖蝕變的強弱，造成各異的工程地質(zhì)特點。111級結(jié)構(gòu)面北東向張性斷裂組走向NE3560，傾向SE，傾角5590，長幾百 米、延伸至-330m以下，斷層寬13m，局部可達68m，破碎帶充填有次生方解 石，富含水，導水電性良好。85，傾向SE，傾角北東東向斷裂組以右行張扭性為主，走向85，傾向SE，傾角7590，寬度0.51m，涌水量較大，-330m水平長期涌水與該組斷裂有關。北北西向斷裂為左行剪性斷裂，走向NW320330，傾向SW，傾角60 85，

8、斷裂寬0.51m，斷層面平滑擦痕清晰，且有斷層泥，不含水、不透水， 延深較大。北西西向斷裂為右行剪性斷裂，走向NW280。300，傾向SW，傾角70 90，破碎帶寬1020m，西風井石門有出水現(xiàn)象。不同巖性界面破碎帶結(jié)構(gòu)面，礦區(qū)西北部CK11孔附近，沉凝灰?guī)r與輝石安 山巖層間滑動破碎帶，副井斜巷和石門不同巖性的破碎結(jié)構(gòu)面，造成涌水和巖石 強度降低。不同巖性沉積界面，云合山組(Jy)紫紅色凝灰質(zhì)砂質(zhì)，沉積在龍王山組3(J3y)安山巖的假整合面，大王山組(J3y)黑云母安山巖(熔巖)堆積在凝灰?guī)r以及 凝灰?guī)r凝灰角礫巖和集塊巖(k1f組)堆積在黑云母安山巖之上的不整合面，都經(jīng) 過長期風化剝蝕，形成風

9、化蝕變帶，使原巖強度大大降低。W及結(jié)構(gòu)面礦區(qū)主要發(fā)育著三級節(jié)理，從坑道裂隙節(jié)理統(tǒng)計表明，以NW295325。及 NE3050。者居多。其中輝石安山巖節(jié)理裂隙統(tǒng)計(-330m運輸巷道)走向 NE3060，傾向NW，傾角4570。和走向NE2060，傾向SE，傾角 4575。輝石閃長玢巖，節(jié)理裂隙統(tǒng)計：傾向NE50。，傾角4370； 傾向SE120170，傾角4575 ；傾向SW190225，傾角30 73三組節(jié)理發(fā)育，節(jié)理間含有較寬的粘土礦物，遇水泥化。這三組節(jié)理與其他 結(jié)構(gòu)面組合(NW-SE向破碎帶)，使巖體穩(wěn)定性顯著降低。V級結(jié)構(gòu)面為巖石中微小節(jié)理，主要為安山巖及輝石閃長玢巖斷裂附近的小節(jié)理

10、成雁狀 排列，對巖石穩(wěn)定性有一定影響。2.3礦山工程地質(zhì)分級與分區(qū)根據(jù)梅山鐵礦30多年來開采實踐，以及與國內(nèi)各高等院校和科研院所對梅 山鐵礦的研究結(jié)果，從工程地質(zhì)狀況、水文地質(zhì)條件、礦山地壓活動與破壞狀況， 以及鉆孔巖芯RQD值、節(jié)理裂隙統(tǒng)計調(diào)查結(jié)果等方面，將礦區(qū)劃分為工程地質(zhì)穩(wěn) 定去、較穩(wěn)定去、不穩(wěn)定去和極不穩(wěn)定區(qū)。具體分區(qū)與分級圖2.12.3.1穩(wěn)定區(qū)本區(qū)主要為礦體主體部位，富礦和貧礦以及硅卡巖深色蝕變帶分布區(qū)，局部 為鈉長石化輝石閃長玢巖和較新鮮的輝石閃長玢巖分布區(qū)，疊加淺色蝕變不明 顯。巖、礦石塊狀構(gòu)造，堅硬，整體性好，巖礦石質(zhì)量較好，礦芯采取率大于 80% （礦芯多次采樣，礦石質(zhì)量指

11、數(shù)RQD，未作統(tǒng)計），巖、礦單軸抗壓強度Rc （均值）112.3MPa，ac為138.24MPa和185.76MPa。由于受北東向斷裂和北東 東斷裂構(gòu)造影響礦體中局部形成不穩(wěn)定地段。本區(qū)除構(gòu)造裂隙地段需支護外，可 少量噴漿支護和不支護。2.3.2較穩(wěn)定區(qū)本區(qū)主要為礦體上盤淺色蝕變帶，高嶺土化、硅化和碳酸鹽化輝石安山巖分 布地段和礦體下盤綠泥石化、碳酸鹽化、鈉長石化、礦化輝石閃長巖分布地段， 膨脹礦物含量較少或不含膨脹礦物。巖體呈塊狀構(gòu)造，整體性好，節(jié)理裂隙較發(fā) 育，為地下水徑流的主要通道，并逐步減少，以致疏肝。巖石質(zhì)量中等，蝕變輝 石安山巖的巖石質(zhì)量指數(shù)RQD為52.5%，蝕變輝石安山巖單軸抗

12、壓強度Rc（均 值）50.2-105.1Mp。蝕變輝石閃長玢巖單軸抗壓強度Rc（均值）54.8-89.8MPa。2.3.3不穩(wěn)定區(qū)本區(qū)主要為淺色蝕變帶，輝石安山巖遭受強烈的高嶺土、絹云母化、葉臘石 化和綠泥石化，礦體上盤接觸破碎帶安山巖、凝灰角礫巖為角礫狀鐵礦和輝石閃 長巖綠泥石化、碳酸鹽化，迭加泥化、黃鐵礦化、硅化地段含有少量的膨脹礦物 綠泥石和云母（伊利石）。主要分布地區(qū)為下盤運輸巷道8#岔一10#岔，西南井井 底車場、水倉以及川 3、川 4、川 5（L4一8、L4一9、L3一8、L3一9、L5一9 ） 溜井等處以及一258m下盤回風巷道。巖體呈塊狀構(gòu)造，輝石安山巖和輝石閃長玢巖均有各種不同程度的蝕變，節(jié) 理裂隙發(fā)育，巖體整體性差，巖石疏松，遇水膨脹，蝕變黑云母輝石安山巖單軸 抗壓強度Rc30.6-38.9MPa，蝕變輝石閃長玢巖的單輪抗壓強度見（表2），蝕變 輝石閃長巖巖石質(zhì)量指數(shù)RQD34.130%。2.3.4極不穩(wěn)定區(qū)本區(qū)主要為輝石閃長玢巖分枝穿插在輝石安山及夾凝灰?guī)r的接觸帶地段及 輝石安山巖與沉凝灰?guī)r和黑云母安山巖與沉凝灰石巖不同界面的風化蝕變帶，由 于接