新疆加曼特金矿工程地质特征浅析

新疆加曼特金矿工程地质特征浅析

李佳朕

新疆有色地质勘查局七〇三队新疆伊宁835000

摘要：针对加曼特矿区工程地质特征，探讨矿山开采时可能遇到的问题，从岩石工程地质岩组的划分、围岩稳定性等方面进行分析，并结合岩石物理力学性质测试结果，确定矿区工程地质条件类型，分析在采矿过程中易发的不良工程地质问题，提出了开采中可能遇到的问题及初步解决的方法和建议。

关键词：工程地质特征；加曼特金矿；新疆

阳山金矿床位于位于西天山之博罗霍洛山南坡、尼勒克县城北，为一个岩金矿床。以往的研究成果中［1－2］，基本仅针对矿区地质条件和成矿规律等进行分析研究，但是在工程地质方面的工作尚属空白。在区域工程地质背景中，可利用的研究成果仅有数十公里外的阿希金矿。因此，对该矿区从工程地质特征进行分析研究，可为后续的矿山开采技术条件提供理论依据。

1矿区概述

1.1自然地理概况

矿区属大陆性北温带气候，多年平均气温5—7℃；多年平均年降水量353.4mm,多集中在4—9月。

矿区位于西天山之博罗霍洛山南坡，地势北高南低，海拔高度1540-2631米，相对高差100-400米，属中山区。地表水体不发育，仅矿区东部也列莫顿河流量较大，流量3.11m3/s～5.28m3/s，其余地段主要为泉水及坑道涌水形成的季节性水流，流量极小。

1.2地质概况

矿区出露的地层主要为下石炭统大哈拉军山组（C1d），岩性为一套中酸性火山岩及火山碎屑岩，地层总体南倾，倾角在35°-67°。加曼特金矿床分布于博罗霍洛南坡大断裂南部的次级断裂。矿区北北西向（F5）断裂为矿区规模最大的断裂，为一组控矿断裂。

2矿区工程地质特征

2.1岩石风化带特征

矿区内风化带普遍发育，风化带发育深度9.62—66.03m，强风化带厚度4.00—10.6m，岩石稳定性较差；弱风化带厚度一般18.02—44.02m，最薄2.07m，最厚可达60.64m，风化裂隙对岩石的完整性破坏较小，风化带内岩石整体稳固性中等，局部易发生掉块、坍塌，是矿床开采的不利因素。

2.2岩体结构面特征

（1）断裂

矿区断裂构造发育，呈多期次活动，规模较大的断裂主要有F5、F6、F7断裂。

F5断裂：为矿区内规模最大的断裂，为Ⅱ级结构面，为一组控矿断裂，断裂带长2.2km，宽1～10m，断裂性质属张扭性正断层，稳定性差，对矿体的开采有直接影响。

F6断裂：为Ⅲ级结构面，长度300m，宽1-3m，断裂性质为压性，断裂距离矿体较远，对矿山开采影响较小。

F7断裂：为Ⅲ级结构面，长度约400m，宽2-5m。该断裂控制2号矿体，对矿山开采产生直接影响。

区内小型构造破碎带较发育，为Ⅳ级结构面，多为压性、压扭性，厚度0.10～3.10m，围岩蚀变强，相对破碎，岩石力学性质相对较低，对矿山开采有较大影响。

（2）节理裂隙

主要对三个坑道节理裂隙进行统计，均为Ⅳ级结构面（见表1）。

2.3矿区工程地质岩组划分

依据钻孔工程揭露成果，地表工程地质特征，将矿区工程地质岩组划分如下：

（1）含砾岩屑晶屑凝灰熔岩岩组

在矿区内大面积出露，该岩组为矿体的顶底板。岩石多坚硬完整，局部蚀变强。较软岩—坚硬岩，岩石质量良好，除构造破碎带需采用支护外，一般不会发生其他工程地质问题，工程地质条件较好。

（2）角砾凝灰岩岩组

在矿区西南部出露，为较坚硬岩，不属于矿体围岩，属块状结构，岩石完整性较好。

（3）火山角砾岩岩组

仅在矿区中西部少量出露，为4号矿体的含矿围岩，为较软岩—较坚硬岩，岩石一般质量较好，对矿产开采影响不大。

（4）石英钠长斑岩岩组

在矿区西南部大面积出露，为矿体的顶底板，为较坚硬岩，岩石一般质量较好，除破碎带外不会发生工程地质问题。

3工程地质评价

3.1岩石物理力学性能测试

在矿区内钻孔中采集了34组顶底板及围岩的物理力学样，经研究分析表明,矿体及围岩顶底板岩石属块状岩类，抗压、抗拉、抗剪强度中等。

3.2井巷围岩稳定性评价

井巷围岩稳固性评价方法，采用岩体质量系数法和岩体质量指标法两种方法对比评价，其计算结果分别见表2、表3。

从表2和表3可以看出，含砾岩屑晶屑凝灰熔岩、石英钠长斑岩、花岗斑岩未风化带岩体，组成井巷围岩时质量中等，围岩岩体完整性一般。在局部岩段，如构造破碎带、蚀变带、节理裂隙密集带、片理化带及软弱夹层等，开采时易发生坍塌、冒顶、掉块等工程地质问题。

以往坑道资料显示，平巷跨度1.8×2.0m，稳定性好，岩体未支护，仅个别破碎带、软弱层处有掉块现象。结合力学性能可知，矿山开采时，大部分地段岩石完整，围岩稳固性好，仅断层破碎带和节理（片理）裂隙密集带地段的井巷围岩稳固性较差。

矿体围岩岩体多为块状，少量碎裂状结构，饱和抗压强度21.8—85.27MPa，为较软岩—较坚硬岩—坚硬岩。主要工程地质问题为构造破碎带及软弱层易产生坍塌、掉块，尤其是破碎带、片理化带及软弱夹层，应根椐具体情况采取相应的支护措施，同时对局部地段强蚀变岩石遇水崩解、泥化也要引起高度重视。

3.3暴雨、地震等因素简述

矿区补给以大气降水为主，降水多形成地表径流直接排泄，降雨对矿区工程地质条件影响较弱。但由于区内存在不良工程地质条件，也应针对性加强防护工作。

新疆地区是我国地震的活跃区。矿区附近150km范围内历史地震活动强度较大、频度较高，1900年以来发生10次6级地震、1次7级地震。本地区动峰值加速度为0.20g，地震动反应谱特征周期为0.45s，烈度为Ⅷ，在今后的矿区地面建设和井下开采时，应采取一定的防震与抗震措施。

4结语

矿区的主要工程地质问题是井采围岩的稳定性问题。局部地段存在构造破碎带、软弱夹层等不良工程地质条件，围岩不稳定，应对上述地段开展支护措施，并对其他地段加强围岩的防护工作。

参考文献

［1］王敏，吴艳爽，汪立今，等．新疆加曼特金矿与阿希金矿的成矿条件及矿物学特征对比研究［J］．中国矿业．2015，24(2)：84－88．

［2］马海杰．加曼特金矿地质特征及成矿远景分析［J］．新疆有色金属．2016,（4）：28-31．

［3］王敏，吴艳爽，汪立今，等．新疆加曼特金矿与阿希金矿的成矿条件及矿物学特征对比研究［J］．中国矿业．2015,24（2）：23-26．

［4］李健，汪立今，肖飞，等．新疆加曼特金矿与阿希金矿成矿地质特征对比研究［J］．新疆有色金属．2013,（2）：102-102．