青海夏日哈木礦區(qū)露天開采工程地質(zhì)條件探討

劉東亮，俞 麗，劉彩霞

（1.青海省柴達(dá)木綜合地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，青海省 格爾木 816000；2.青海省海南藏族自治州貴德縣水利局,青海省 海南 811799）

青海夏日哈木礦區(qū)實(shí)為一類典型的硫化型鎳礦床，其中含伴有豐富的銅礦與生鈷，早在2013年經(jīng)過探查得知，此礦床鎳金屬量達(dá)107.1×104t，品位0.66%，是一個(gè)比較大的鎳礦床，主礦體呈層狀，長(zhǎng)度為1261m，傾角為22°。整個(gè)礦體形態(tài)比較單一，且有著比較好的連續(xù)性，諸多礦體位于地下（淺埋），所以可選擇露天開采方式。礦區(qū)屬于東昆侖山脈的分支，處于柴達(dá)木盆底的邊緣，總體地勢(shì)呈現(xiàn)南、西高，而東、北低的狀態(tài)，地形起伏＜500m，屬于小起伏中山區(qū)。

1 礦區(qū)地質(zhì)概況

（1）礦區(qū)地層。區(qū)內(nèi)前第四紀(jì)地層多為古代金水口群白沙河組，針對(duì)其原巖建造來考量，其主要由三大部分構(gòu)成，其一為泥砂質(zhì)沉積碎屑巖，其二是基性火山巖，其三為碳酸鹽巖；從根本上來講，其具有比較典型的活動(dòng)性沉積建造的基本特征；而就其所持有的變質(zhì)程度來分析，能夠達(dá)角閃巖相，能夠劃分為2種，其一為片麻巖段，其二是片巖段，傾向NW，傾角為20～63°。此地層大多受到后期花崗巖侵蝕，呈現(xiàn)為典型的斷塊分布。而對(duì)于殘坡積層與第四紀(jì)洪積層，其主要分布在山體、溝谷，沖基層的厚度＞10m，殘坡積層的厚度＜30m。

（2）礦區(qū)構(gòu)造。對(duì)于整個(gè)礦區(qū)內(nèi)的基本構(gòu)造來烤箱，其大多呈現(xiàn)為斷裂構(gòu)造，部分區(qū)域還存在巖漿活動(dòng)。而在具體的發(fā)育上，則呈由東向西的不連續(xù)性斷裂，且主要分布在礦區(qū)的南部，延伸長(zhǎng)度達(dá)到了5km，而針對(duì)其地表而言，已形成破碎帶，寬度達(dá)數(shù)米，而在破碎帶中，構(gòu)造巖的主要特征是壓性特征，而在其兩側(cè)及破碎帶上，則呈現(xiàn)為褐鐵礦化發(fā)育，在整個(gè)礦區(qū)內(nèi)，結(jié)構(gòu)面呈現(xiàn)為Ⅲ級(jí)。對(duì)于區(qū)內(nèi)所呈現(xiàn)出的巖漿活動(dòng)而言，有多期次特點(diǎn)，且有著不同規(guī)模，而鎂鐵-超鎂鐵雜巖體為其主要侵入巖體，呈現(xiàn)為巖盆狀，而巖石類型主要有三種，即輝長(zhǎng)巖、輝石巖與橄欖巖，針對(duì)這三者而言，都是同一巖漿分異所得到的產(chǎn)物，彼此之間存在著比較緊密的脈動(dòng)侵入接觸關(guān)系[1]。

2 巖體類型及其工程地質(zhì)特征

（1）堅(jiān)硬-比較堅(jiān)硬塊狀輝長(zhǎng)巖-輝石巖-花崗巖巖組。對(duì)于此巖組來講，其與下元古界層所呈現(xiàn)出的狀巖類之間，存在著比較典型的侵入接觸關(guān)系，另外，其中還充斥著大量的礦巖組，在巖體中，存在Ⅱ級(jí)結(jié)構(gòu)面不發(fā)育，以及節(jié)理裂隙過度發(fā)育的情況，因而可以將其劃歸至Ⅳ級(jí)結(jié)構(gòu)面，此結(jié)構(gòu)面往往會(huì)對(duì)礦體的整體工程地質(zhì)性質(zhì)產(chǎn)生比較大的影響，另外，還需要指出的是，其在具體的節(jié)理范圍上較寬，發(fā)育密度為0.3～1.1m，可能是風(fēng)化裂隙及構(gòu)造節(jié)理，有著比較光滑的節(jié)理面。針對(duì)此巖組而言，針對(duì)其新鮮巖體來分析，有著鮮明特點(diǎn)，即典型的塊狀結(jié)構(gòu)，其不僅有著比較高的密度，而且還堅(jiān)硬。據(jù)工程地質(zhì)編錄測(cè)定（RQD）顯示，其巖石質(zhì)量指標(biāo)為65.62～71.24%。

（2）堅(jiān)硬-比較堅(jiān)硬薄層狀片麻巖-片巖巖組。對(duì)于此巖組來考量，其巖性也有著突出特點(diǎn)，大多是中薄層狀深灰色麻巖，另外，其中還充斥著片巖。此套巖性有著廣泛分布，從總體上來講，乃是比較多見的礦體次要頂?shù)装?。在整個(gè)巖體當(dāng)中，存在著小斷裂發(fā)育，其通常能夠延伸至數(shù)米，另外，還存在著節(jié)理裂隙；還需要指出的是，對(duì)于節(jié)理裂隙來考量，其有著不同的發(fā)育密度，通常維持在0.2～0.5m之間，因而從本質(zhì)上來講，其為Ⅲ-Ⅳ級(jí)的結(jié)構(gòu)面。對(duì)于此巖組內(nèi)部所充斥的新鮮巖體而言，則呈現(xiàn)出比較突出的層狀結(jié)構(gòu)，有著比較高的致密性，且堅(jiān)硬，巖體構(gòu)造呈現(xiàn)為裂隙發(fā)育，有著比較強(qiáng)烈的風(fēng)化剝蝕，經(jīng)RQD測(cè)定，平均為63.4～65.7%，巖石的整體質(zhì)量等級(jí)為Ⅲ級(jí)，中等巖石質(zhì)量[2]。

3 礦區(qū)工程地質(zhì)評(píng)價(jià)

3.1 影響邊坡穩(wěn)定性的因素

（1）針對(duì)塊狀侵入巖而言，對(duì)其邊坡穩(wěn)定性造成影響的各類因素中，主要自然因素有：依據(jù)勘探礦區(qū)所得到的各種地質(zhì)資料，從中得知，在整個(gè)礦區(qū)架構(gòu)當(dāng)中，此巖組有著比較多樣的巖性，不僅有花崗巖，而且還有閃長(zhǎng)巖及輝石巖等，含有礦巖性的是輝石巖，而其大多會(huì)具有蛇紋石化等特點(diǎn)，在整個(gè)巖體當(dāng)中，僅從中找到一個(gè)Ⅲ級(jí)的結(jié)構(gòu)面，地處開采境界的東北角，存在著并不明晰的結(jié)構(gòu)面性質(zhì)，在區(qū)域上，大多位于I、Ⅱ級(jí)結(jié)構(gòu)面的周圍，存在著裂隙發(fā)育構(gòu)造，不存在軟弱夾層。所以，Ⅳ級(jí)構(gòu)面、地下水乃是影響礦區(qū)首采段侵入巖類邊坡穩(wěn)定性的主要因素[3]。

（2）影響層狀變質(zhì)巖類邊坡穩(wěn)定性的因素：依據(jù)礦區(qū)之前勘探所得到的資料得知，針對(duì)礦區(qū)的發(fā)育來講，其Ⅲ級(jí)結(jié)構(gòu)面有2個(gè)，針對(duì)其區(qū)位而言，未在開采區(qū)域內(nèi)，另外，以I、Ⅱ級(jí)結(jié)構(gòu)面居多，不存在軟弱夾層。所以，從根本層面來考究，對(duì)礦區(qū)首采段層狀變質(zhì)巖類邊坡穩(wěn)定性造成影響的主要因素有兩個(gè)，其一為地下水，其二是Ⅳ構(gòu)面。

3.2 邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

（1）評(píng)價(jià)西邊界邊坡穩(wěn)定性。對(duì)于邊坡坡面的傾向來講，其與層狀變質(zhì)巖所對(duì)應(yīng)的巖層之間，有著比較突出的傾向斜交，除此之外，其與巖層發(fā)育所呈現(xiàn)出的節(jié)理裂隙間，也存在比較典型的傾向斜交，針對(duì)賦存地下水，當(dāng)前被開挖之后，會(huì)沿著層理以及裂隙而外排，此邊界邊坡的穩(wěn)定性受地下水的影響比較小，針對(duì)由開挖所形成的邊坡而言，即為新鮮的巖石構(gòu)造。依據(jù)地質(zhì)編錄資料，此邊界由兩部分構(gòu)成，其一為層狀變質(zhì)巖，其二是塊狀侵入巖，從北到南之間，高度維持在3450～3150m水平內(nèi)，而且都是巖脈，部分還是比較突出的塊狀侵入巖體。

（2）評(píng)價(jià)東邊侵入巖坡穩(wěn)定性。對(duì)于邊坡的坡面來講，其傾向與層狀變質(zhì)巖所對(duì)應(yīng)的巖層間，即傾向斜交，初次之外，其與優(yōu)勢(shì)節(jié)理裂隙間，也是此種構(gòu)造；還需要指出的是，對(duì)于此邊界的邊坡來分析，針對(duì)穩(wěn)定性，較難受到地下水的影響，而經(jīng)開挖所呈現(xiàn)出的邊坡，大多是新鮮巖石。

4 結(jié)語

綜上，礦區(qū)圍巖巖石質(zhì)量指標(biāo)為60%～70%，巖石的質(zhì)量等級(jí)為Ⅲ級(jí)，中等巖石質(zhì)量，此外，巖石還具有中等完整性，巖體發(fā)育存在4組優(yōu)勢(shì)節(jié)理面，因而對(duì)礦區(qū)工程地質(zhì)性質(zhì)造成較大影響；針對(duì)主礦體而言，因其產(chǎn)生于雜巖體下方，所含礦巖多為橄欖巖、輝石巖等，礦體淺埋于地下，礦體采用露天梯級(jí)開采比較適合；另外，巖體存在著比較明顯的蝕變帶發(fā)育，節(jié)理裂隙。在實(shí)際開采時(shí)，需注重各個(gè)邊界上巖體邊坡的破壞類型，避免由此所造成的生產(chǎn)事故。