矿区工程地质

1、2.1.1矿区工程地质岩组及其特征根据岩石成因、岩性、蚀变程度及工程地质特征的相似性，将矿区划分为8 个岩组。黑云母辉石安山岩夹凝灰岩、凝灰角砾岩岩组为侏罗系上统龙王同组(JL)3火山岩，大片出露地表，并组成矿体上盘岩石。黑云母辉石安山岩，岩性致密块 状、斑状结构，斑品为斜长石(中一拉长石)含量30%，辉石56%，黑石母4 5%，斑品自形一半自形品l2mm，基质为交织结构。新鲜岩石单轴抗压强度Rc 为114.3MPa，由于遭受不同程度的蚀变，除硅化外(Rc80.6133.0MPa)，抗压强 度普遍降低(Rc36.0-83.4MPa)。辉石安山岩中凝灰岩和凝灰角砾岩夹层，灰白色、深灰色，碎屑结构

2、，角砾 状构造，角砾呈棱角状、次棱角状，角砾成分为安山岩、凝灰质粉砂岩、硅质铁 质岩，胶结物为长石品屑、石英碎屑及少量黑云母品屑和粘土矿物，矿体顶板普 遍发育，单轴抗压强度为。c26.3MPa，Rc34.7MPa。凝灰质粉砂岩岩组为侏罗系上统云台山组(J3y)，分布在矿区西北部、-330m水平副井石门、 变电所全水仓一带。岩性为紫红色、层状构造，微细粒结构，粒径小于0.01mm， 碎屑物为长石、石英、方解石及水云母等，胶结物为氧化铁和粘土矿物。与下伏 黑云母辉石安山岩呈假整合接触。由于层理和节理较发育，易片帮、冒顶、遇水 易泥化，单轴抗压强度为Rc90.8MPa。黑云母安山岩岩组为侏罗系上统云

3、台山组(Jd)，分布在矿区西部、副井绕道北端及西风井3一带。岩性为灰紫色、灰黄色、块状、斑状结构粗粒，斑品为斜长石(中长石)30%、 黑云母5%，基质为交织结构。次生矿物为高岭石、水云母、黑云母大部分暗化。 地表除见到硅化及玉髓细脉外，斑品与基质大部分高岭土化，在与沉凝灰岩接触 假整合处风化蚀变较强烈，岩石表面较疏松、遇水膨胀，使巷道底鼓，稳定性极 差。凝灰角砾岩、集块岩岩组为侏罗系上统大王山组(J3d)与黑云母安山岩呈互层。为火山爆发堆积在 矿区的西南部及西部防洪沟一带。岩性为灰紫色、灰白色、较松散，略显定向排 列，角砾几毫米至0.5mm左右。角砾成分有黑云母安山岩、高岭土化安山岩和次 生石

4、英岩，有时含有辉石闪长岩岩块，成分复杂。胶结物为火山灰和岩屑，胶结 松散，稳定性差，单轴抗压强度Rc34.7MPa,。c 15.1126.43MPa。石英角闪石安山岩岩组为下白垩系冯圩村组(K1f),主要分布在矿区北部、主井地表及西南井浅部。岩性为灰绿色、灰紫色、块状构造、斑状结构，斑品为中一更长石1015%，角闪 石5%石英颗粒有熔蚀现象，地表风化为球状构造，柱状节理较发育。岩石较稳定。 单轴杭压强度较大Rc172.3MPa。石英粗面岩岩组为白垩系上统娘娘山组(K2n)，主要分布在付井及附近钻孔，厚度为125m。岩性为浅红色、浅灰色，块状构造，斑状结构，斑品为透长石、少量石英、 黑云母；基质

5、为隐品质粗面结构，交生矿物为高岭石和方解石等，岩石较稳定。辉绿岩岩组为喜山期基性岩脉，分布在副井、CK41、ZX67和北风井，厚度152m。岩性黑色、墨绿色，致密块状，粗粒结构，斑品为拉长石、辉石组成；次生 矿物有绿泥石，岩石较稳定，单轴抗压强度Rc121.1MPa。辉长石闪长玢岩岩组为上侏罗系龙王山组、大王山喷发旋回以后，岩浆在超浅成条件下的产物， 分布在矿体下盘。巷道揭露面积-330m水平0.3Km2左右。呈北北东方向延长，在 主井15#岔向西及西南井石门至上盘运输巷分岔处呈东西和北西向分枝穿插。岩 性为灰绿色、灰色，致密块状，细斑密斑结构，斑品为中一拉长石和辉石，粒径 为0.3lmm，基

6、质为全品质一隐品质。新鲜岩石块体强度较大，单轴抗压强度 Rc136.0MPa，遭受不同围岩蚀变强度下降至Rc54.8MPa。2.1.2结构面的工程地质特征根据梅山铁矿结构面的规模大小和基本特征，将矿区结构面划分为V级：1级结构面梅山一风凰山断裂带，在矿区南侧经过，为区域性结构面， 长20km,。该断裂带走向北西一南东，沿断裂带有辉石闪长玢岩、辉石闪长岩及 闪长玢岩分布。在断裂带两侧火山岩系地层发育明显不同，北侧火山岩系发育齐 全，且形成次生石英岩及硅化带；南侧除吉山山顶有次生石英岩盖层形成山峰外、 大部分为小山包，沿带有大中小型铁矿及粘土矿。梅山铁矿在该断裂带的西北端。11级结构面 梅山接触带

7、复合构造，为北西向和北东向构造的复合部位， 它控制着辉石闪长玢岩次火山岩体的展布，与辉石安山岩的接触破碎带地段形成 强烈的矿化和围岩蚀变。由于矿化和围岩蚀变的强弱，造成各异的工程地质特点。111级结构面北东向张性断裂组走向NE3560，倾向SE，倾角5590，长几百 米、延伸至-330m以下，断层宽13m，局部可达68m，破碎带充填有次生方解 石，富含水，导水电性良好。85，倾向SE，倾角北东东向断裂组以右行张扭性为主，走向85，倾向SE，倾角7590，宽度0.51m，涌水量较大，-330m水平长期涌水与该组断裂有关。北北西向断裂为左行剪性断裂，走向NW320330，倾向SW，倾角60 85，

8、断裂宽0.51m，断层面平滑擦痕清晰，且有断层泥，不含水、不透水， 延深较大。北西西向断裂为右行剪性断裂，走向NW280。300，倾向SW，倾角70 90，破碎带宽1020m，西风井石门有出水现象。不同岩性界面破碎带结构面，矿区西北部CK11孔附近，沉凝灰岩与辉石安 山岩层间滑动破碎带，副井斜巷和石门不同岩性的破碎结构面，造成涌水和岩石 强度降低。不同岩性沉积界面，云合山组(Jy)紫红色凝灰质砂质，沉积在龙王山组3(J3y)安山岩的假整合面，大王山组(J3y)黑云母安山岩(熔岩)堆积在凝灰岩以及 凝灰岩凝灰角砾岩和集块岩(k1f组)堆积在黑云母安山岩之上的不整合面，都经 过长期风化剥蚀，形成风

9、化蚀变带，使原岩强度大大降低。W及结构面矿区主要发育着三级节理，从坑道裂隙节理统计表明，以NW295325。及 NE3050。者居多。其中辉石安山岩节理裂隙统计(-330m运输巷道)走向 NE3060，倾向NW，倾角4570。和走向NE2060，倾向SE，倾角 4575。辉石闪长玢岩，节理裂隙统计：倾向NE50。，倾角4370； 倾向SE120170，倾角4575 ；倾向SW190225，倾角30 73三组节理发育，节理间含有较宽的粘土矿物，遇水泥化。这三组节理与其他 结构面组合(NW-SE向破碎带)，使岩体稳定性显著降低。V级结构面为岩石中微小节理，主要为安山岩及辉石闪长玢岩断裂附近的小节理

10、成雁状 排列，对岩石稳定性有一定影响。2.3矿山工程地质分级与分区根据梅山铁矿30多年来开采实践，以及与国内各高等院校和科研院所对梅 山铁矿的研究结果，从工程地质状况、水文地质条件、矿山地压活动与破坏状况， 以及钻孔岩芯RQD值、节理裂隙统计调查结果等方面，将矿区划分为工程地质稳 定去、较稳定去、不稳定去和极不稳定区。具体分区与分级图2.12.3.1稳定区本区主要为矿体主体部位，富矿和贫矿以及硅卡岩深色蚀变带分布区，局部 为钠长石化辉石闪长玢岩和较新鲜的辉石闪长玢岩分布区，叠加浅色蚀变不明 显。岩、矿石块状构造，坚硬，整体性好，岩矿石质量较好，矿芯采取率大于 80% （矿芯多次采样，矿石质量指

11、数RQD，未作统计），岩、矿单轴抗压强度Rc （均值）112.3MPa，ac为138.24MPa和185.76MPa。由于受北东向断裂和北东 东断裂构造影响矿体中局部形成不稳定地段。本区除构造裂隙地段需支护外，可 少量喷浆支护和不支护。2.3.2较稳定区本区主要为矿体上盘浅色蚀变带，高岭土化、硅化和碳酸盐化辉石安山岩分 布地段和矿体下盘绿泥石化、碳酸盐化、钠长石化、矿化辉石闪长岩分布地段， 膨胀矿物含量较少或不含膨胀矿物。岩体呈块状构造，整体性好，节理裂隙较发 育，为地下水径流的主要通道，并逐步减少，以致疏肝。岩石质量中等，蚀变辉 石安山岩的岩石质量指数RQD为52.5%，蚀变辉石安山岩单轴抗

12、压强度Rc（均 值）50.2-105.1Mp。蚀变辉石闪长玢岩单轴抗压强度Rc（均值）54.8-89.8MPa。2.3.3不稳定区本区主要为浅色蚀变带，辉石安山岩遭受强烈的高岭土、绢云母化、叶腊石 化和绿泥石化，矿体上盘接触破碎带安山岩、凝灰角砾岩为角砾状铁矿和辉石闪 长岩绿泥石化、碳酸盐化，迭加泥化、黄铁矿化、硅化地段含有少量的膨胀矿物 绿泥石和云母（伊利石）。主要分布地区为下盘运输巷道8#岔一10#岔，西南井井 底车场、水仓以及川 3、川 4、川 5（L4一8、L4一9、L3一8、L3一9、L5一9 ） 溜井等处以及一258m下盘回风巷道。岩体呈块状构造，辉石安山岩和辉石闪长玢岩均有各种不同程度的蚀变，节 理裂隙发育，岩体整体性差，岩石疏松，遇水膨胀，蚀变黑云母辉石安山岩单轴 抗压强度Rc30.6-38.9MPa，蚀变辉石闪长玢岩的单轮抗压强度见（表2），蚀变 辉石闪长岩岩石质量指数RQD34.130%。2.3.4极不稳定区本区主要为辉石闪长玢岩分枝穿插在辉石安山及夹凝灰岩的接触带地段及 辉石安山岩与沉凝灰岩和黑云母安山岩与沉凝灰石岩不同界面的风化蚀变带，由 于接