青海夏日哈木矿区露天开采工程地质条件探讨

刘东亮，俞 丽，刘彩霞

（1.青海省柴达木综合地质矿产勘查院，青海省 格尔木 816000；2.青海省海南藏族自治州贵德县水利局,青海省 海南 811799）

青海夏日哈木矿区实为一类典型的硫化型镍矿床，其中含伴有丰富的铜矿与生钴，早在2013年经过探查得知，此矿床镍金属量达107.1×104t，品位0.66%，是一个比较大的镍矿床，主矿体呈层状，长度为1261m，倾角为22°。整个矿体形态比较单一，且有着比较好的连续性，诸多矿体位于地下（浅埋），所以可选择露天开采方式。矿区属于东昆仑山脉的分支，处于柴达木盆底的边缘，总体地势呈现南、西高，而东、北低的状态，地形起伏＜500m，属于小起伏中山区。

1 矿区地质概况

（1）矿区地层。区内前第四纪地层多为古代金水口群白沙河组，针对其原岩建造来考量，其主要由三大部分构成，其一为泥砂质沉积碎屑岩，其二是基性火山岩，其三为碳酸盐岩；从根本上来讲，其具有比较典型的活动性沉积建造的基本特征；而就其所持有的变质程度来分析，能够达角闪岩相，能够划分为2种，其一为片麻岩段，其二是片岩段，倾向NW，倾角为20～63°。此地层大多受到后期花岗岩侵蚀，呈现为典型的断块分布。而对于残坡积层与第四纪洪积层，其主要分布在山体、沟谷，冲基层的厚度＞10m，残坡积层的厚度＜30m。

（2）矿区构造。对于整个矿区内的基本构造来烤箱，其大多呈现为断裂构造，部分区域还存在岩浆活动。而在具体的发育上，则呈由东向西的不连续性断裂，且主要分布在矿区的南部，延伸长度达到了5km，而针对其地表而言，已形成破碎带，宽度达数米，而在破碎带中，构造岩的主要特征是压性特征，而在其两侧及破碎带上，则呈现为褐铁矿化发育，在整个矿区内，结构面呈现为Ⅲ级。对于区内所呈现出的岩浆活动而言，有多期次特点，且有着不同规模，而镁铁-超镁铁杂岩体为其主要侵入岩体，呈现为岩盆状，而岩石类型主要有三种，即辉长岩、辉石岩与橄榄岩，针对这三者而言，都是同一岩浆分异所得到的产物，彼此之间存在着比较紧密的脉动侵入接触关系[1]。

2 岩体类型及其工程地质特征

（1）坚硬-比较坚硬块状辉长岩-辉石岩-花岗岩岩组。对于此岩组来讲，其与下元古界层所呈现出的状岩类之间，存在着比较典型的侵入接触关系，另外，其中还充斥着大量的矿岩组，在岩体中，存在Ⅱ级结构面不发育，以及节理裂隙过度发育的情况，因而可以将其划归至Ⅳ级结构面，此结构面往往会对矿体的整体工程地质性质产生比较大的影响，另外，还需要指出的是，其在具体的节理范围上较宽，发育密度为0.3～1.1m，可能是风化裂隙及构造节理，有着比较光滑的节理面。针对此岩组而言，针对其新鲜岩体来分析，有着鲜明特点，即典型的块状结构，其不仅有着比较高的密度，而且还坚硬。据工程地质编录测定（RQD）显示，其岩石质量指标为65.62～71.24%。

（2）坚硬-比较坚硬薄层状片麻岩-片岩岩组。对于此岩组来考量，其岩性也有着突出特点，大多是中薄层状深灰色麻岩，另外，其中还充斥着片岩。此套岩性有着广泛分布，从总体上来讲，乃是比较多见的矿体次要顶底板。在整个岩体当中，存在着小断裂发育，其通常能够延伸至数米，另外，还存在着节理裂隙；还需要指出的是，对于节理裂隙来考量，其有着不同的发育密度，通常维持在0.2～0.5m之间，因而从本质上来讲，其为Ⅲ-Ⅳ级的结构面。对于此岩组内部所充斥的新鲜岩体而言，则呈现出比较突出的层状结构，有着比较高的致密性，且坚硬，岩体构造呈现为裂隙发育，有着比较强烈的风化剥蚀，经RQD测定，平均为63.4～65.7%，岩石的整体质量等级为Ⅲ级，中等岩石质量[2]。

3 矿区工程地质评价

3.1 影响边坡稳定性的因素

（1）针对块状侵入岩而言，对其边坡稳定性造成影响的各类因素中，主要自然因素有：依据勘探矿区所得到的各种地质资料，从中得知，在整个矿区架构当中，此岩组有着比较多样的岩性，不仅有花岗岩，而且还有闪长岩及辉石岩等，含有矿岩性的是辉石岩，而其大多会具有蛇纹石化等特点，在整个岩体当中，仅从中找到一个Ⅲ级的结构面，地处开采境界的东北角，存在着并不明晰的结构面性质，在区域上，大多位于I、Ⅱ级结构面的周围，存在着裂隙发育构造，不存在软弱夹层。所以，Ⅳ级构面、地下水乃是影响矿区首采段侵入岩类边坡稳定性的主要因素[3]。

（2）影响层状变质岩类边坡稳定性的因素：依据矿区之前勘探所得到的资料得知，针对矿区的发育来讲，其Ⅲ级结构面有2个，针对其区位而言，未在开采区域内，另外，以I、Ⅱ级结构面居多，不存在软弱夹层。所以，从根本层面来考究，对矿区首采段层状变质岩类边坡稳定性造成影响的主要因素有两个，其一为地下水，其二是Ⅳ构面。

3.2 边坡稳定性评价

（1）评价西边界边坡稳定性。对于边坡坡面的倾向来讲，其与层状变质岩所对应的岩层之间，有着比较突出的倾向斜交，除此之外，其与岩层发育所呈现出的节理裂隙间，也存在比较典型的倾向斜交，针对赋存地下水，当前被开挖之后，会沿着层理以及裂隙而外排，此边界边坡的稳定性受地下水的影响比较小，针对由开挖所形成的边坡而言，即为新鲜的岩石构造。依据地质编录资料，此边界由两部分构成，其一为层状变质岩，其二是块状侵入岩，从北到南之间，高度维持在3450～3150m水平内，而且都是岩脉，部分还是比较突出的块状侵入岩体。

（2）评价东边侵入岩坡稳定性。对于边坡的坡面来讲，其倾向与层状变质岩所对应的岩层间，即倾向斜交，初次之外，其与优势节理裂隙间，也是此种构造；还需要指出的是，对于此边界的边坡来分析，针对稳定性，较难受到地下水的影响，而经开挖所呈现出的边坡，大多是新鲜岩石。

4 结语

综上，矿区围岩岩石质量指标为60%～70%，岩石的质量等级为Ⅲ级，中等岩石质量，此外，岩石还具有中等完整性，岩体发育存在4组优势节理面，因而对矿区工程地质性质造成较大影响；针对主矿体而言，因其产生于杂岩体下方，所含矿岩多为橄榄岩、辉石岩等，矿体浅埋于地下，矿体采用露天梯级开采比较适合；另外，岩体存在着比较明显的蚀变带发育，节理裂隙。在实际开采时，需注重各个边界上岩体边坡的破坏类型，避免由此所造成的生产事故。