棲霞市西陡崖金礦開采過程中工程地質特征及礦層穩定性評價

楊 郭

（煙臺金曼投資有限公司，山東 煙臺 265300）

山東省棲霞市西陡崖金礦是我國勘探隊2012年在臺前-陡崖斷裂帶新發現的擁有較大儲藏量的新礦床，也是自2003年以來棲霞市礦產資源調查區內盛家斷裂帶巖金評價獲得的重大突破[1]。

1 棲霞市西陡崖金礦開采過程中工程地質特征

1.1 以斷裂構造為主

西陡崖金礦區內的地質構造主要是以斷裂構造為主，屬于棲霞斷裂的二級斷裂，主要的控礦斷裂為后夼斷裂，資料顯示后夼斷裂走向NW，傾向NE，本次對棲霞地區進行可控源音頻大地電磁法深部地質構造的研究表明：后夼斷裂傾向東南，切割深度超過180m[2]。

西陡崖金礦床斷裂根據其走向主要分為東北向、近東西向、近西南向和西北向四組斷裂。其中以東北向斷裂發育最為成熟，面積較大，次為近東西向和近西南向斷裂；其次為西北向斷裂。

前人認為東北向斷裂、近東西向和近西南向斷裂屬于成礦前地質構造，后一組屬于成礦后地質構造，可經我們在井下坑道的發現，礦體較多的被東北向斷裂橫穿而發生錯動，顯示北部分向斷裂屬于成礦后斷裂，也證明西陡崖金礦構造存在多期次性的特征。

東北向斷裂分布在棲霞超單元的英云閃片巖中，系區內主要的控礦構造基本上被閃長玢巖、煌輝巖、石英巖所填充。長度一般在百米至千余米之間，寬在0.8m～100m。總體走向50°左右，傾向西北或東南，傾角在19°～30°之間，沿途伴有膨脹縮小、分枝復合等一系列常見特征，斷層泥較為發育，部分發育擠壓透巖體，兩邊發育出現理化帶與破裂巖[3]，部分斷裂帶下伴有中晚期發育塑性變形的糜棱巖和絹英巖化破裂巖，破裂巖中出現的碎斑基本呈現穿透狀，有不同程度的磨化。糜棱巖、斷層泥、透巖體和擠壓性破裂巖的出現說明控礦的東北向斷裂屬于擠壓性斷裂。

近東西向斷裂面積比較小，長度大概有幾十米到幾百米，寬在0.3m～8m，近東西走向，傾向偏北，傾角在30°～60°之間，其中以脈巖和石英巖為主。

近西南向斷裂面積較小，長度有幾十米至幾百米，寬0.2m～25m，走向近東北，傾向西北，傾角在30°～45°之間，其中以脈巖和礦化石英巖為主。

西北向斷裂帶的面積一般來說較小，小斷層和裂隙較多，對石英巖有較大的破壞性，可其錯距通常不會太大。

1.2 地層表露較淺

棲霞市西陡崖金礦的地層特征主要以古元古代粉子山群祝家夼組和新生界第四系山前組為主，地表出露較淺。在古元古代粉子山群祝家夼組內，地層厚度大概有867.1m，巖性基本是黑云顆粒巖、淺粒巖、矽線黑云閃巖、斜長角片巖、透閃顆粒巖等。至于新生界第四系山前組，主要分布在低洼山谷處，以沖積、殘坡積為主。巖性基本是砂礫巖、礫巖等。

1.3 巖漿巖以花崗巖為主

西陡崖金礦的巖漿巖主要是以出露中古代譚格莊巖麻片狀顆粒長花崗巖、早生代玲瓏超單元大莊子單元含斑細粒二長花崗巖以及馬連莊巖套中顆粒變輝長巖（斜長角閃片巖）為主[4]。早生代玲瓏超單元巖體在礦區內中部和主礦帶之間表現為構造碰觸，深部延展向中古代巖體內部，從而形成二長花崗巖巖脈。

2 棲霞市西陡崖金礦開采過程中礦層穩定性評價

在金礦開采過程中，礦區的直接頂板上方，巖體主要承受來自向下的壓力和水平拉力并發生一定程度的變形，變形過程依然服從彈性變形-塑性變形-破裂-坍塌的普遍規律[5]。對礦區來說，因為其所處環境的復雜性，就決定了礦區地質構造的多樣性，它承受的工程地質作用除采礦作用以外，還累加著其他人類活動與自然作用，所承受的地質作用力極為復雜。

面對如此復雜的工程現狀，對其穩定性進行評價必須綜合采取各個學科的專門研究，針對西陡崖金礦的地質環境和開采情況以及高速公路的建設進度，對該工程在可行性階段內的實施，可綜合地層產狀、地質構造、深厚比、采礦手段、采礦周期等因素，將礦層劃分為穩定、基本穩定、不穩定三種類型，劃分原則見表1。

表1 礦區穩定性評價原則

長壁垮落法開采；工作面開采結束3年以內；高度大于30m傾斜礦層地表移動量大而連續，下沉小于300m，水平變形小于4%基本穩定淺部房柱式和條帶開采式；高度小于30m存在斷層、褶皺等構造、淺部礦層露頭區地表移動量大，移動不連續，可能出現大的臺階、塌陷等，下沉大于300m，水平變形大于4%不穩定

3 結論

本文對棲霞市西陡崖金礦開采過程中工程地質特征及礦層穩定性評價進行分析，依托棲霞市西陡崖金礦的地質環境和礦產儲藏量，根據西陡崖金礦的地質特征，對開采過程的礦層穩定性進行綜合評價，實現本文研究。希望本文的研究能夠為棲霞市西陡崖金礦開采過程中工程地質特征及礦層穩定性評價的方法提供理論依據。