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文檔簡介
1、2.1.1礦區(qū)工程地質巖組及其特征根據(jù)巖石成因、巖性、蝕變程度及工程地質特征的相似性,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、斑狀結構,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,基質為交織結構。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,碎屑結構
2、,角礫 狀構造,角礫呈棱角狀、次棱角狀,角礫成分為安山巖、凝灰質粉砂巖、硅質鐵 質巖,膠結物為長石品屑、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、層狀構造,微細粒結構,粒徑小于0.01mm, 碎屑物為長石、石英、方解石及水云母等,膠結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、斑狀結構粗粒,斑品為斜長石(中長石)30%、 黑云母5%,基質為交織結構。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。膠結物為火山灰和巖屑,膠結 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、塊狀構造、斑狀結構,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,塊狀構造,斑狀結構,斑品為透長石、少量石英、 黑云母;基質
5、為隱品質粗面結構,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,粗粒結構,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,細斑密斑結構,斑品為中一拉長石和輝石,粒徑 為0.3lmm,基
6、質為全品質一隱品質。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結構面的工程地質特征根據(jù)梅山鐵礦結構面的規(guī)模大小和基本特征,將礦區(qū)結構面劃分為V級:1級結構面梅山一風凰山斷裂帶,在礦區(qū)南側經過,為區(qū)域性結構面, 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。在斷裂帶兩側火山巖系地層發(fā)育明顯不同,北側火山巖系發(fā)育齊 全,且形成次生石英巖及硅化帶;南側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級結構面 梅山接觸帶
7、復合構造,為北西向和北東向構造的復合部位, 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特點。111級結構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構面,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構面,造成涌水和巖石 強度降低。不同巖性沉積界面,云合山組(Jy)紫紅色凝灰質砂質,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 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及結構面礦區(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 結構面組合(NW-SE向破碎帶),使巖體穩(wěn)定性顯著降低。V級結構面為巖石中微小節(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,以及與國內各高等院校和科研院所對梅 山鐵礦的研究結果,從工程地質狀況、水文地質條件、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)計調查結果等方面,將礦區(qū)劃分為工程地質穩(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、礦石塊狀構造,堅硬,整體性好,巖礦石質量較好,礦芯采取率大于 80% (礦芯多次采樣,礦石質量指
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 東斷裂構造影響礦體中局部形成不穩(wěn)定地段。本區(qū)除構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。巖石質量中等,蝕變輝 石安山巖的巖石質量指數(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
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