賀淑平 陳飛

摘 要： 伴隨著社會經(jīng)濟建設(shè)，礦產(chǎn)開發(fā)引起的地質(zhì)環(huán)境問題越發(fā)凸顯嚴重，對礦山開采的調(diào)查與研究顯得迫切需要和必然。本次將對奉新某石板材礦山開采技術(shù)條件簡析。

關(guān)鍵詞： 礦山;開采;水文地質(zhì);工程地質(zhì);環(huán)境地質(zhì)

【中圖分類號】TD872???? 【文獻標識碼】A???? 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.39.013

1 位置、交通和自然地理概況

奉新縣某石板材礦區(qū)位于奉新縣城城區(qū)北西方向的澡下鎮(zhèn)清潭村，礦區(qū)內(nèi)有水泥路直通奉新公路，交通便利。

2 地質(zhì)概況

區(qū)內(nèi)花崗巖體在全區(qū)均有出露，為晉寧晚期黑云母富斜花崗巖部分。

3 開采條件

區(qū)開采條件主要包含三個方面，分別為水文地質(zhì)條件、工程地質(zhì)條件、環(huán)境地質(zhì)條件。

3.1 水文地質(zhì)

區(qū)內(nèi)主要由低山丘陵組成。在礦區(qū)內(nèi)無地表水體，地表溪流多為季節(jié)性，只有雨季降水才有明顯的地表徑流，大氣降水順坡流入位于礦區(qū)東部的河流中。礦區(qū)屬中亞熱帶季風氣候、雨量充沛，區(qū)內(nèi)多年平均日降雨量為4.99mm，多年日最大降雨量為298.1mm。礦區(qū)地勢南西高、北東低，礦區(qū)開采最低標高為+300米，當?shù)氐那治g基準面標高+210米。礦區(qū)含水層大致可分為兩個含水層：第四系孔隙含水層，基巖風化帶裂隙含水層，其含水特征分述如下：

第四系孔隙水含水層：主要分布于礦區(qū)的山谷底部溪流兩側(cè)以及山麓地帶，巖性為粘土碎石，無層理，結(jié)構(gòu)松散，透水性較強。

基巖風化裂隙含水層：地下水主要賦存于強風化帶中，水位埋深取決于地形及巖石風化程度，在風化較弱的山谷及斜坡地帶水位較淺，風化強烈，地形較高的分水嶺及兩側(cè)地帶水位較深，一般8-20米。該含水層富水性弱。

綜上所述：本區(qū)礦石為黑云母花崗閃長巖，礦體位于當?shù)厍治g基準面以上，地表水及地下水均可利用自然排水法疏干，水文地質(zhì)條件簡單。

3.2 工程地質(zhì)條件及開采后的變化

3.2.1 工程地質(zhì)條件

工程巖組及特征：礦體為花崗閃長巖，最高點標高為586.8m，最低點標高為300m，礦體都在當?shù)厍治g基準面+210m以上。礦區(qū)采取的是剝土開采，由中間的最高點開始向兩側(cè)開采。

（1）工程巖組及特征。

①散巖組：為第四系殘坡積層，在礦區(qū)分布較大，呈松散狀，透水性好，具塑性和壓縮性。該類巖組工程地質(zhì)穩(wěn)定性差。②半堅硬巖組：為花崗閃長巖的風化產(chǎn)物，主要分布于松散粘結(jié)巖以下。巖石裂隙較發(fā)育，為強風化—半風化中粗粒黑云母花崗巖，系松散—堅固型的過渡類型，厚度一般23-98米。該類巖組工程地質(zhì)穩(wěn)定性一般。③堅硬巖組：主要為完整花崗閃長巖，在礦區(qū)廣泛分布。其巖體完整，工程地質(zhì)穩(wěn)定性好。

（2）結(jié)構(gòu)面及工程特征：礦區(qū)主要構(gòu)造線方向近東西，褶皺欠發(fā)育，斷裂構(gòu)造欠發(fā)育，礦區(qū)內(nèi)地表未見斷層。

（3）巖體風化帶特征。強風化層，巖石風化完全，裂隙發(fā)育多，巖石破碎，主要呈砂土狀，工程地質(zhì)穩(wěn)定性差。中風化層中裂隙發(fā)育較多，巖石風化較強。礦區(qū)地表以下一定深度的風化特點：巖層中裂隙節(jié)理較發(fā)育，巖石的結(jié)構(gòu)完整性被破壞，巖石穩(wěn)定性差。該段巖組的巖石穩(wěn)定性一般。

綜上所述，風化、破碎是影響礦區(qū)巖石強度及邊坡穩(wěn)定主要不良工程地質(zhì)現(xiàn)象，由于強風化作用，消弱了巖石顆粒間的連接，擴大了巖層裂隙，降低了結(jié)構(gòu)面的抗剪強度。故認為開采對強風化物要相應(yīng)地進行加固或降低坡高和坡度角，以免造成危害。

3.2.2 工程地質(zhì)條件預測

（1）未來采場的變化。礦體沿山坡分布，露天開采深度平均約為150米。礦體垂直頂部為強風化花崗閃長巖及殘坡積物，開采時除巖石風化破碎層及側(cè)向巖石順向裂隙發(fā)育破碎，在局部因開采邊坡較陡有可能造成不良工程地質(zhì)變形外，其他較穩(wěn)定，根據(jù)以上條件，未來采場邊坡角按以下幾種巖類進行預測。①松散粘結(jié)巖及風化粘結(jié)類斜坡：處于礦體頂部及頂板圍巖上部，厚1-27m，其巖性為殘坡積亞粘土。根據(jù)經(jīng)驗值及礦區(qū)的實際情況，密實度采用稍密-中密中間值確定其開采邊坡角為45°左右。②半堅硬花崗巖斜坡：主要分布于松散粘結(jié)巖以下，礦體頂部以上，其巖性為花崗閃長巖，巖石具中等風化狀。在開來時應(yīng)選擇較緩的邊坡角，以確保邊坡的穩(wěn)定為宜。③堅硬花崗巖斜坡：未風化花崗巖巖石堅硬完整，巖石類型屬堅硬巖，礦山露天開采邊坡高度為150m左右。

（2）未來采場邊坡穩(wěn)定性評述。礦區(qū)主要由松散風化粘結(jié)巖，半堅硬破碎的花崗巖和堅硬的完整的花崗巖組成，經(jīng)地表調(diào)查未見巖石變形造成的不良工程地質(zhì)現(xiàn)象。由于風化作用圍巖上部有不同程度的風化破碎厚度達10米以上，具有一定的規(guī)模，分布的范圍與礦體基本一致，開采時因邊坡太高，對邊坡穩(wěn)定性不利，需降坡處理。

綜上所述：未來采坑邊坡除堅硬巖石、半堅硬巖石滑動可能性屬于穩(wěn)定性較好的巖石外，巖體風化帶及構(gòu)造破碎帶穩(wěn)定性差。由此松散粘結(jié)巖和風化破碎巖按邊坡角45°，預留安全平臺后風化層邊坡角為37°，堅硬完整巖按邊坡角70°，預留安全平臺后堅硬巖邊坡角為54°，是相對穩(wěn)定的。由于礦區(qū)局部開采條件較差，礦床的工程地質(zhì)條件為中等類型。

4 環(huán)境地質(zhì)條件及開采后的變化

4.1 礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)現(xiàn)狀

4.1.1 區(qū)域穩(wěn)定性

據(jù)《江西省地震志（2003年）》資料，奉新縣有記載的地震只要1次，震級3級，沒有破壞性地震的記載。礦區(qū)所在區(qū)域穩(wěn)定性較好。

4.1.2 礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)

礦區(qū)自然環(huán)境總體狀況良好，經(jīng)調(diào)查，區(qū)內(nèi)未發(fā)生崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害，地表水質(zhì)量較好，無工業(yè)污染，植被茂密，生態(tài)環(huán)境宜居。

4.2 礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)預測

礦體隨著開采深度的加深，邊坡規(guī)模增大，嚴重破壞了地應(yīng)力的自然平衡，導致人工邊坡的變形，可能誘發(fā)崩塌、滑坡、溜坡等地質(zhì)災(zāi)害。

結(jié)束語：本礦區(qū)飾面用花崗巖為黑云母花崗閃長巖礦體位于當?shù)厍治g基準面以上，開采方式為露天開采，水文地質(zhì)條件簡單。礦區(qū)構(gòu)造較簡單，為塊狀堅硬巖石，其中未發(fā)現(xiàn)軟弱夾層，松散巖類、巖體風化帶及構(gòu)造破碎帶處巖（土）體穩(wěn)定性差，且本礦區(qū)開采深度較深，邊坡較陡有可能造成不良工程地質(zhì)變形，巖石較為堅硬完整，工程地質(zhì)條件為中等類型。

綜上所述：故將該礦床開采技術(shù)條件類型定為開采技術(shù)條件為工程地質(zhì)問題為主的的礦床（Ⅱ-2）。

參考文獻

[1] 袁婷，奉新縣清潭石板材花崗巖礦資源儲量核實報告，2019，40-61.