奉新县某石板材矿矿山开采条件简析

贺淑平 陈飞

摘 要： 伴随着社会经济建设，矿产开发引起的地质环境问题越发凸显严重，对矿山开采的调查与研究显得迫切需要和必然。本次将对奉新某石板材矿山开采技术条件简析。

关键词： 矿山;开采;水文地质;工程地质;环境地质

【中图分类号】TD872     【文献标识码】A     【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.39.013

1 位置、交通和自然地理概况

奉新县某石板材矿区位于奉新县城城区北西方向的澡下镇清潭村，矿区内有水泥路直通奉新公路，交通便利。

2 地质概况

区内花岗岩体在全区均有出露，为晋宁晚期黑云母富斜花岗岩部分。

3 开采条件

区开采条件主要包含三个方面，分别为水文地质条件、工程地质条件、环境地质条件。

3.1 水文地质

区内主要由低山丘陵组成。在矿区内无地表水体，地表溪流多为季节性，只有雨季降水才有明显的地表径流，大气降水顺坡流入位于矿区东部的河流中。矿区属中亚热带季风气候、雨量充沛，区内多年平均日降雨量为4.99mm，多年日最大降雨量为298.1mm。矿区地势南西高、北东低，矿区开采最低标高为+300米，当地的侵蚀基准面标高+210米。矿区含水层大致可分为两个含水层：第四系孔隙含水层，基岩风化带裂隙含水层，其含水特征分述如下：

第四系孔隙水含水层：主要分布于矿区的山谷底部溪流两侧以及山麓地带，岩性为粘土碎石，无层理，结构松散，透水性较强。

基岩风化裂隙含水层：地下水主要赋存于强风化带中，水位埋深取决于地形及岩石风化程度，在风化较弱的山谷及斜坡地带水位较浅，风化强烈，地形较高的分水岭及两側地带水位较深，一般8-20米。该含水层富水性弱。

综上所述：本区矿石为黑云母花岗闪长岩，矿体位于当地侵蚀基准面以上，地表水及地下水均可利用自然排水法疏干，水文地质条件简单。

3.2 工程地质条件及开采后的变化

3.2.1 工程地质条件

工程岩组及特征：矿体为花岗闪长岩，最高点标高为586.8m，最低点标高为300m，矿体都在当地侵蚀基准面+210m以上。矿区采取的是剥土开采，由中间的最高点开始向两侧开采。

（1）工程岩组及特征。

①散岩组：为第四系残坡积层，在矿区分布较大，呈松散状，透水性好，具塑性和压缩性。该类岩组工程地质稳定性差。②半坚硬岩组：为花岗闪长岩的风化产物，主要分布于松散粘结岩以下。岩石裂隙较发育，为强风化—半风化中粗粒黑云母花岗岩，系松散—坚固型的过渡类型，厚度一般23-98米。该类岩组工程地质稳定性一般。③坚硬岩组：主要为完整花岗闪长岩，在矿区广泛分布。其岩体完整，工程地质稳定性好。

（2）结构面及工程特征：矿区主要构造线方向近东西，褶皱欠发育，断裂构造欠发育，矿区内地表未见断层。

（3）岩体风化带特征。强风化层，岩石风化完全，裂隙发育多，岩石破碎，主要呈砂土状，工程地质稳定性差。中风化层中裂隙发育较多，岩石风化较强。矿区地表以下一定深度的风化特点：岩层中裂隙节理较发育，岩石的结构完整性被破坏，岩石稳定性差。该段岩组的岩石稳定性一般。

综上所述，风化、破碎是影响矿区岩石强度及边坡稳定主要不良工程地质现象，由于强风化作用，消弱了岩石颗粒间的连接，扩大了岩层裂隙，降低了结构面的抗剪强度。故认为开采对强风化物要相应地进行加固或降低坡高和坡度角，以免造成危害。

3.2.2 工程地质条件预测

（1）未来采场的变化。矿体沿山坡分布，露天开采深度平均约为150米。矿体垂直顶部为强风化花岗闪长岩及残坡积物，开采时除岩石风化破碎层及侧向岩石顺向裂隙发育破碎，在局部因开采边坡较陡有可能造成不良工程地质变形外，其他较稳定，根据以上条件，未来采场边坡角按以下几种岩类进行预测。①松散粘结岩及风化粘结类斜坡：处于矿体顶部及顶板围岩上部，厚1-27m，其岩性为残坡积亚粘土。根据经验值及矿区的实际情况，密实度采用稍密-中密中间值确定其开采边坡角为45°左右。②半坚硬花岗岩斜坡：主要分布于松散粘结岩以下，矿体顶部以上，其岩性为花岗闪长岩，岩石具中等风化状。在开来时应选择较缓的边坡角，以确保边坡的稳定为宜。③坚硬花岗岩斜坡：未风化花岗岩岩石坚硬完整，岩石类型属坚硬岩，矿山露天开采边坡高度为150m左右。

（2）未来采场边坡稳定性评述。矿区主要由松散风化粘结岩，半坚硬破碎的花岗岩和坚硬的完整的花岗岩组成，经地表调查未见岩石变形造成的不良工程地质现象。由于风化作用围岩上部有不同程度的风化破碎厚度达10米以上，具有一定的规模，分布的范围与矿体基本一致，开采时因边坡太高，对边坡稳定性不利，需降坡处理。

综上所述：未来采坑边坡除坚硬岩石、半坚硬岩石滑动可能性属于稳定性较好的岩石外，岩体风化带及构造破碎带稳定性差。由此松散粘结岩和风化破碎岩按边坡角45°，预留安全平台后风化层边坡角为37°，坚硬完整岩按边坡角70°，预留安全平台后坚硬岩边坡角为54°，是相对稳定的。由于矿区局部开采条件较差，矿床的工程地质条件为中等类型。

4 环境地质条件及开采后的变化

4.1 矿区环境地质现状

4.1.1 区域稳定性

据《江西省地震志（2003年）》资料，奉新县有记载的地震只要1次，震级3级，没有破坏性地震的记载。矿区所在区域稳定性较好。

4.1.2 矿区地质环境地质

矿区自然环境总体状况良好，经调查，区内未发生崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害，地表水质量较好，无工业污染，植被茂密，生态环境宜居。

4.2 矿区环境地质预测

矿体随着开采深度的加深，边坡规模增大，严重破坏了地应力的自然平衡，导致人工边坡的变形，可能诱发崩塌、滑坡、溜坡等地质灾害。

结束语：本矿区饰面用花岗岩为黑云母花岗闪长岩矿体位于当地侵蚀基准面以上，开采方式为露天开采，水文地质条件简单。矿区构造较简单，为块状坚硬岩石，其中未发现软弱夹层，松散岩类、岩体风化带及构造破碎带处岩（土）体稳定性差，且本矿区开采深度较深，边坡较陡有可能造成不良工程地质变形，岩石较为坚硬完整，工程地质条件为中等类型。

综上所述：故将该矿床开采技术条件类型定为开采技术条件为工程地质问题为主的的矿床（Ⅱ-2）。

参考文献

[1] 袁婷，奉新县清潭石板材花岗岩矿资源储量核实报告，2019，40-61.