谈硬质岩矿床工程地质特征分析

周来逊

摘要：本文在分析工程地质勘探的重要作用及工程布置原则基础上，结合实例对矿床工程地质特征分析进行了总结与探讨。

关键词：工程地质矿床特征

一、 工程地质勘探工作的重要作用

在勘探工作期间，要不断深化研究工作，合理利用各种第一手材料，全面、系统地分析区域地质、矿床及矿体矿化特征、矿区结构、成矿规律、含矿层位及火成作用等，进一步保证在科学理论指导下，在遵循全矿区地质规律基础上实现连接矿体的目标。

对矿床存在的褶曲、裂隙、断层及其他破碎带等进行构造研究。对那些破坏矿体及井区分划范围或影响基建开拓井巷确定的一些断层及破碎带，要采取工程切实控制其断距及产状；而对于那些范围较小的断层及破碎带可根据地表实际测量，合理结合相关地下探矿资料，重点分析与研究其分布范围与规律。

研究矿床成矿各项地质条件基础上，勘探矿体总储量和分布范围，是保证矿山总设计完成的需要。为了准确确定露天矿区采场剥离的边界线，要合理设计矿体四周各边界及露天采场矿体底部的边界；对地下开采形式的矿床，要控制好主要矿体的上下、两端界线及延深情况，以保障主要基建开拓工程的位置的选定。对于地表的矿体边界，要用槽、井探等予以圈定，如对于覆盖层较厚的矿区，应该用山地工程或浅钻来控制矿体顶部的界限。为了有效防止矿体漏掉，还应在研究矿床地质相应规律的基础上，适当地延深部分勘探钻孔从而穿透整个含矿带（层）来探矿。

二、布置勘探工程的原则

选择勘探方法及布置工程的重要依据是对矿产勘探类型进行合理划分，应在充分总结与研究以往矿床的地质构造规律及特征基础上，结合勘探工作经验加以确定。

1、各种勘查工程，不论地表还是地下，都必须按照一定的间距系统而有规律的布置，并尽可能使相邻的工程互相联系，以利于制作一系列的勘察剖面和获得矿体的各种参数。

2、勘查工程应尽量垂直矿体走向，或垂直矿体的平均走向或者是主要构造想的方向布置，以保证勘查工程沿矿体厚度方向穿过整个矿体或含矿构造带。

3、勘查工程的布置要遵守由已知到未知，有地表表到地下，由稀到密的原则布置。

4、当应用地下坑探工程进行勘查时，应使勘查坑道尽可能为将来开采时所利用，因此布置坑道时预先要考虑使之与开采系统和技术要求相一致。

三、相山矿田居隆庵铀矿床工程地质

相山矿田位于赣杭构造火山岩铀成矿带南西段乐安——东乡成矿亚带内的相山中心式火山塌陷盆地中的。盆地现代地貌为中高周低的正地形，相山主峰高程1216.2m。

1、地层、构造

相山矿田的地层主要由基底及盖层火山岩系这两部分够成。基底地层主要为中元古界的千枚岩和片岩。盖层火山岩系地层主要是上侏罗统打鼓顶组、鹅湖岭组的酸性、中酸性火山熔岩、火山碎屑岩以及陆相沉积碎屑岩，总厚度大于2000m。

矿田内构造：铀矿田和相山破火山口形成的过程，进行的构造运动是很复杂的，包括统一应力区域中应力场的作用，在火山活动前及活动过程，甚至于火山期后所发生的断裂现象，皆是源于火山活动过程中岩浆重力或动力作用的影响。后期的火山断裂构造是在整个成矿过程中都有明显的活动。另外，还存在火山的构造和断裂的构造相互影响，以及对矿区基底构造和火山盖层构造的作用等，从而造成了这个非常复杂的构造演化情况，使得该火山口具有了十分复杂的结构。

矿田中的盖层构造形迹以断裂为主盖层中的构造基本上迁就利用了基底中的老构造，具有明显的继承性特征。

2、围岩蚀变特征

由于构造和热液多期次的活动，相山矿田中围岩蚀变十分普遍，有的呈面型发育，有的呈带状分布，热液蚀变主要类型为钠长石化→赤铁矿化→绿泥石化→萤石化→萤石加水云母化；热液性质由碱性→酸碱交替。铀矿化主要围岩蚀变为水云母化、赤铁矿化、绿泥石化、萤石化、黄铁矿化等。

居隆庵铀矿床位于相山矿田西部，属中低山区，地形起伏较大，最大标高625m（龙巴岭），最低标高90m（郑家），相对高差535m，总体地势东南高，北西低，处于北东向芜头——小陂、邹家山——石涧断裂构造与北西向石城——书堂、河元背——石洞断裂构造所圈围组成的居隆庵菱形断块内（图3—1）。矿床受近南北向展布的F7断裂控制，地层较简单，矿体主要赋存于上侏罗统鹅湖岭组碎斑熔岩和打鼓顶组流纹英安岩中，尤以火山岩层组间界面附近最为富集。

图3-1 相山矿田地质略图

1、砂砾岩；2、碎斑熔岩、晶屑玻屑凝灰岩；3、流纹英安岩、熔结凝灰岩、砂砾岩； 4、砂砂岩；5、变质岩；6、次斑状花岗岩；7-8、花岗岩；9、火山颈（推测）；10、断裂；11、矿床

3、地层、岩石

居隆庵铀矿床的地层、岩石由基底和盖层两部分组成。基底为中元古界变质岩；盖层为上侏罗统鹅湖岭组、打鼓顶组酸性、中酸性火山熔岩、火山碎屑岩，局部夹陆相碎屑沉积岩。

4、矿床工程地质评价

居隆庵铀矿床是以群脉型为主的热液铀矿床，矿体埋藏较深，主要赋存在﹣290～﹣530m标高间。矿体围岩的极限抗压强度76.3～168.3Mpa，平均RQD值93.90%～99.28%，岩石质量极好，属稳定岩层。矿体平均RQD值为50.40%～69.57%，岩石质量以中等为主，比围岩稳固性相对稍差。而区内的风化带、构造破碎带等软弱带，岩石抗压强度低，沿裂隙面一般有蚀变矿物存在，加上地下水的作用，钻孔施工时，常有卡钻、掉块、孔壁坍塌等不良现象发生，稳固性差。

F7构造在48线附近赋存有铀矿体，矿体和构造稳定性很差。如ZK48-19孔在45.00～90.20m见F7构造，岩石极破碎，矿化蚀变强烈，RQD值仅为1.9% 。施工时，先用水泥护壁无法通过构造带，后改用套管护孔才得以穿过。

开采深部矿体时，由于围岩的围压随深度增加而增大，尤其在断裂構造或裂隙构造发育部位，要加强防范岩体的脆性破裂、岩爆和岩炮等问题的发生。

本矿床属坚硬岩层为主工程地质条件简单类型。在构造破碎带、火山岩组间界面与断裂构造交汇部位，构造裂隙发育，同时也是铀矿体赋存的有利部位，不但矿体稳固性差，部分近矿围岩的稳固性亦差，巷道开拓时须注意支护，可根据实际需要采用假设木棚支护和砌碹混凝土支护工程措施。

参考文献：

[1]康震野，王静，谢荣；吉林省砟子煤矿伴生硬质高岭（土）岩矿床成因类型及开发前景[J]；吉林地质；2001年03期