后仓矿区金矿床工程地质、环境地质调查研究

王仁朋

（烟台黄金职业学院，山东 烟台 265400）

后仓金矿床位于胶东半岛山东招远，行政区划隶属招远市大伊格庄。本文在后仓金矿床的地质勘查资料详细总结分析的基础上，对矿床工程地质、环境地质进行了调查研究，为矿区整体工程建设规划、矿产资源开发利用、勘查工程布置和矿床开采方法确定提供了较为详实的资料及有益参考。

1 矿区地质概况

勘查区位于胶东半岛西北部—胶西北金矿集区，为我国最重要的金成矿区，其大地构造位置处在华北板块（Ⅰ）东南缘，胶北隆起区（Ⅱ）之胶北隆起（Ⅲ）西缘之Ⅳ级构造单元—胶北断隆（断），沂沭断裂带东侧。招（远）～平（度）断裂带中段。区内断裂构造发育，岩浆岩广布。

2 矿床工程地质特征

矿床位于胶东隆起的西缘，区域构造活动不甚强烈，浅层第四系松散岩层较薄，基岩为较为坚固的岩浆岩和变质岩，岩石硬度大，力学强度高，岩石质量以好的、极好的为主，岩体较完整，稳定性较好。

2.1 工程地质分区

根据钻孔工程地质编录、岩石物理力学性能测试等成果数据综合分析，矿床的工程地质大致可分为四个区：第四系松散软弱岩层工程地质条件不良区(Ⅰ)；基岩风化带及主断裂面下部工程地质条件较差区(Ⅱ)；上盘及下盘蚀变带工程地质条件良好区(Ⅲ)；底板工程地质条件优良区(Ⅳ)。

（1）工程地质条件不良区(Ⅰ)。位于矿区的表层，主要为第四系松散土层，由冲洪积、残坡积堆积形成，主要沿河流呈阶地状分布，厚度变化较大，最厚15m。岩土层呈散体结构，强度低，属软弱层，施工中易出现坍塌、流砂等不良工程地质现象。工程施工时应全面支护，也可采用施工前先固结等方法施工，工程地质条件不良。

（2）工程地质条件较差区(Ⅱ)。主要分布于裸露于地表的基岩风化带和矿体发育的主裂面附近，在局部构造裂隙发育明显地段也有展布。基岩风化带位于矿床浅层,分布在整个矿床范围内，风化层厚度一般在10m～20m，局部可达60m，受风化水蚀作用影响较强，RQD：10～40，工程地质条件较差。主裂面附近基岩整体较破碎，岩体主要有断层泥、构造角砾岩、黄铁绢英岩化碎裂岩等构成，沿断层泥走向分布，厚度0.05m～40m，厚度变化较明显，岩石破碎程度差异较大，RQD多在35～65。岩石受强烈风化和构造蚀变作用，裂隙十分发育，受力程度呈不均匀性，强度也很低，饱和单轴抗压强度多为30MPa左右，岩石整体属软弱～半坚硬岩。岩体的完整性差或破碎，属碎裂结构，工程施工中易出现坍塌、掉块、冒顶等不良工程地质现象，需部分支护，工程地质条件较差。

（3）工程地质条件良好区(Ⅲ)。主要位于主断裂附近的上、下盘区域，岩体裂隙发育中等，钻孔揭露主要可见2～3组，多为压扭性，RQD值一般在65～85左右，岩石质量以好的为主，部分为中等。岩体较完整或中等完整，属整体块状结构，岩石饱和单轴抗压强度平均83.73MPa，硬度较大，属坚硬岩。工程施工中一般不会出现不良工程地质现象，个别地段可能出现掉块、冒落等不良工程地质现象，工程施工中个别地段需简单支护，工程地质条件良好。

2.2 岩体结构面特征

矿床内的岩石多为岩浆岩和变质岩,岩性间多呈蚀变过渡接触,各种岩性间以及各岩石内部没有明显接触结构面，其主要结构面为断裂构造形成，矿区主要发育为招平断裂构造带。招平断裂构造带贯穿整个矿区，不仅控制着矿体及岩性带的分布，还是矿床及附近最大规模的断裂结构面，也是二长花岗岩与(矿化)蚀变岩带的接触面，结构面延伸达数十公里，为区域性断裂构造带。断裂带的主要标志层是由断层泥构成的断层面，深灰至黑色，断层泥粘粒的质地均匀，呈软塑状至硬塑状，强度极低，分布范围大，对矿床及区域岩体稳定的影响很大。结构面两侧碎裂蚀变岩受其影响，强度差异明显，顶部破碎程度增大，并有一定的视层状特点，岩石质量和岩体完整性均较差，下部岩体多坚硬，岩石质量和岩体完整性均较好，并多出现蚀变成矿。

2.3 矿体及其顶底板岩石稳固性评价

根据钻探资料和岩石力学性质测试统计，矿体顶、底板岩石质量有一定的差异，主要体现在岩石的完整程度上，其次是岩石的强度。通过钻孔揭露，主裂面附近岩体多碎裂结构，岩心柱状、块状为主，蚀变较强，且受构造作用明显，岩石硬度较差，岩石RQD多大于65，饱和单轴抗压强度多在30MPa左右，属软弱～半坚硬岩，工程地质条件较差。主裂面以下的成矿构造蚀变岩至隔水底板下伏厚度约25m以上区域，岩体多中等完整，岩心住状为主，岩石RQD值一般在60～80，属中等的，饱和单轴抗压强度多在30MPa～40MPa，属半坚硬岩，工程地质条件较好。

隔水底板岩体整体块状结构，本层未穿透，据钻孔揭露，岩石RQD值多大于70，饱和单轴抗压强度多大于70MPa，工程地质条件好。根据矿山情况，矿体位于主裂面以下，平巷开拓多沿下盘岩体挖掘矿体，平巷一般开拓到主裂面附近就要终止，工程施工中一般不会出现不良工程地质现象，个别地段需简单支护。若井巷施工穿过矿体开拓至顶板位置时，由于顶板岩体破碎，断层泥遇水易软化，工程地质条件较差，生产过程中易产生冒顶、坍塌、掉块、偏帮等不良工程地质现象，必须严格支护。

3 矿区环境地质特征

3.1 矿区环境地质现状及评价

矿区地质环境优良，通过近几年的矿山开采没有对矿区地下水造成明显的破坏，各含水层水质一般，地下水化学类型多样。矿山矿坑水不外排，全部循环利用，用作生产用水(选矿用水、充填用水、井下生产用水)，矿坑排水不会与地表水发生直接联系。区内丘陵发育，沟浅坡缓，历史上没有发生过崩塌、滑坡、泥石流等自然灾害，交通干线两侧可视范围内未见地形地貌景观遭受破坏。矿山开采多年，对采空区进行了尾矿砂充填，至今未发现因矿山采矿造成的采空塌陷、泥石流等地质灾害问题。确定，矿山地质环境影响程度较轻。

3.2 矿山开采对地质环境质量的影响预测

在矿区内，随着探采工程的加深，可能诱发或加剧地质环境问题，现分述如下：

（1）废水。矿坑疏干排水要进行重复利用如井下施工，采空区回填等，医疗、生活等方面的废水要达标排放。如果对这些废污水不经处理直接排放，将直接或间接地污染地表水、地下水和周围土地，有害元素的挥发也污染空气。

（2）废渣。采矿过程废弃的石渣处理不当，会占用大量的土地，土地的破坏在一定程度上也影响矿区的生态平衡乃至造成泥石流等不良地质灾害。被破坏的地表、废石堆、尾矿池更是大气、水体、土壤的污染源，所以废渣除要进行回填外，还要定点堆放，统一进行无害化处理。

（3）粉尘。本矿床矿石类型为硬质岩类，富含长英质矿物成分，在矿山采掘爆破、矿石破碎等生产过程中，都会产生大量的游离性SiO2等粉尘，不仅对大气环境质量有影响，而且对操作人员的健康直接构成伤害，长时间过量吸入粉尘会增大硅肺病发生的几率，因此井下作业人员要配备好劳动防护用品。

（4）其它因素。未来矿床开采中随着开采深度的不断加大，应加强深部岩矿石的放射性检测，以免给矿区工作人员造成伤害和对环境造成放射性污染；在深部开拓中，受地温影响越来越明显，应加强对地温变化情况监测。

4 结论

矿体上、下盘岩体完整，岩石物理性质较好，矿体顶板以半坚硬岩为主，岩体中等完整，工程地质条件较好；矿体岩石以半坚硬类为主，岩体中等完整为主，工程地质条件较差；底板岩体完整，岩石力学强度高，属坚硬岩，工程地质条件良好。依据《矿区水文地质工程地质勘探规范》（GB12719-91），确定该矿区工程地质条件属简单型；矿区所属区域断裂构造不甚发育，岩性岩相较稳定，矿山建设引发地质灾害的危险性小，矿区范围无重大污染源，对地质地貌景观的破坏和影响较小，依据《矿区水文地质工程地质勘探规范》（GB12719-91），确定该矿区地质环境质量良好。