王亞明

華北有色工程勘察院有限公司，河北 石家莊 050021

剛果（金）SICOMINES礦區(qū)工程地質特征及分區(qū)評價

王亞明

華北有色工程勘察院有限公司，河北 石家莊 050021

根據(jù)剛果（金）SICOMINES銅鈷礦礦區(qū)的地質構造、工程地質條件、水文地質條件調查資料，分析了礦區(qū)的工程地質特征，并對礦區(qū)的工程地質進行分區(qū)評價，對各工程地質分區(qū)的巖體質量進行分級。采用地質調查、鉆孔揭露、水文試驗及工程地質分析方法，對SICOMINES礦區(qū)的水文地質條件、礦區(qū)結構面分級、巖體質量評價進行了綜合研究。根據(jù)工程地質分區(qū)研究，SICOMINES礦區(qū)的各工程地質分區(qū)主要受到斷層和巖體結構的影響，劃分了不同的工程地質分區(qū)，可將其分為四大區(qū)，并對各大區(qū)內的巖體進行了質量評價研究，對于相關采礦工程設計及建設具有重要的指導意義。

SICOMINES銅鈷礦；工程地質特征；工程地質分區(qū)；巖體質量評價

近年來，礦山邊坡失穩(wěn)、巷道涌水等工程地質問題一直是礦山開采的主要工程地質問題，如能在礦山開采前查明礦區(qū)的綜合工程地質特征，并對工程地質分區(qū)進行評價，可提前有效識別風險，對礦山可持續(xù)發(fā)展具有現(xiàn)實意義。工程地質分區(qū)是指在研究區(qū)內，依據(jù)工程地質條件相似或相近的原則進行的區(qū)域劃分，目的是結合工程類型和分布進行工程地質分區(qū)評價，說明各區(qū)的工程地質特征，為工程規(guī)劃、勘察、設計和施工提供科學依據(jù)[1]?，F(xiàn)今，丁繼新等[2]和廖崇高等[3]根據(jù)區(qū)域地質背景、地貌特征和人類活動等情況進行定性的工程地質分區(qū)，并進行半定量的工程地質評價；因此通過綜合認識礦山地區(qū)的工程地質特征是進行工程地質分區(qū)評價的基礎，同時工程地質分區(qū)也對礦山建設具有重要的指導意義。

SICOMINES銅鈷礦位于剛果（金）東南部曼尼卡（Manika）高原，處于剛果（金）-贊比亞銅礦帶西段，大地構造單元為非洲中部Lufilian弧形構造帶東段的Kolwezi復式推覆體。SICOMINES銅鈷礦包括Dikuluwe礦段和MashambaOutest礦段；通過地質勘探查明，礦山保有金屬銅儲量854.49萬噸，平均品位3.36%，金屬鈷儲量57.1萬噸，平均品位0.22%。目前，已采坑內全部集水，水面以上的礦坑邊坡，高15m左右，巖性軟，上部多呈散體結構，下部碎裂結構，穩(wěn)定性較差，多處出現(xiàn)崩塌和滑坡。此前眾多學者對SICOMINES銅鈷礦區(qū)進行了研究，崔世新等[4-6]對該礦區(qū)的水文探測電阻率、井下電視及全波測井結果等物探成果進行了分析；折書群 對水文地質特征及疏干方案進行詳細研究；陳興海等[8-9]、段煥春等[10]和繆遠興等[11]對該礦區(qū)的礦床地質特征、礦床成因及成礦標志進行了詳細研究。上述研究主要涉及礦物的水文地質、物探特征、礦床特征及成因等方面，而對該礦區(qū)內的工程地質分區(qū)及評價并未進行，同時對礦區(qū)的工程地質分區(qū)及評價可更好的指導該礦床的開采設計及施工。因此，根據(jù)地形地貌特征、地質構造、巖土體工程特性等情況，對SICOMINES礦區(qū)進行了工程地質研究，并給出相應的工程地質分區(qū)，對指導采礦工程工作具有現(xiàn)實意義。

圖1 SICOMINES銅鈷礦區(qū)地理位置及水系圖

一、礦區(qū)綜合地質概況

（一）礦區(qū)地形地貌特征

SICOMINES銅鈷礦區(qū)位于剛果（金）南部科爾韋茲（Kolwezi）市南西252°方位的東南部曼尼卡（Manika）高原[12]（見圖1），總體地勢為東南高、西北低，海拔標高1 375 m～1 525 m。西部、南部為Luilu河與Lulua河地表分水嶺，東部為Luilu河與Musonoi河地表分水嶺，中部Luilu河為當?shù)刈畹颓治g基準面。區(qū)域三面以地表分水嶺為界構成Luilu河匯水盆地，匯水面積約250km2左右，采礦區(qū)的主要水系為Luilu河及其支流、水庫及其導流渠道，各地表水系的流量如圖1所示。

區(qū)內地貌類型總體為低緩丘陵，但在各地段，其特征有一定差異，現(xiàn)分述如下：

1．在地表分水嶺一帶，地勢平緩，植被多為雜草，偶見低矮灌木和小片草原；

2．地表分水嶺以內，地形起伏較大，溝谷比較發(fā)育，坡降比1%～4%，植被多為灌木叢區(qū)，部分溝谷兩側為濕地，局部地段出露泉水。礦區(qū)位于Luilu河匯水盆地中部，露天采坑、尾礦庫、廢石堆不但改變了地貌景觀，而且對地下水環(huán)境產(chǎn)生重大影響，改變了地下水的補給、徑流和排泄條件。

（二）礦區(qū)地層巖性特征

根據(jù)鉆孔揭露的巖芯進行描述，并與區(qū)域地層及地質志進行了對比，SICOMINES銅鈷礦區(qū)的地層為加丹加系羅安群（R）和孔德龍古群(Ku)、第四系，由老至新闡述如下：

1．羅安群（R）

羅安群是一套淺海相的細碎屑巖和化學巖，原巖為白云巖、頁巖、粘土巖、砂巖等，厚度大于500m，分為R1、R2、R3和R4組，R4組在本區(qū)缺失。

（1）R1組（RAT）位于研究區(qū)南部、西部和北部，主要巖性為橙紅色至淡紫灰色砂質頁巖、砂巖、粉紅色、白色硅化白云巖，巖石堅硬、破碎，多呈碎塊狀-塊狀，裂隙、溶孔、溶洞較發(fā)育，溶孔2 mm～30 mm，填隙物主要由機械沉淀的砂、粉砂質-雜基和化學沉淀的碳酸鹽礦物、硅質-淀基等組成，其膠結類型為基底式膠結。

（2）R2組（礦山組）主要分布在礦區(qū)中部、東部以及西部向斜地帶，自下而上又可分為（RSF、RSC）、（SDB、BOMZ、SDS）、（CMN）。組的下部為RSF層的巖性主要為淺灰色、灰白色層狀硅化白云巖，主要成分由白云石（50%～80%）和少量石英、玉髓以及少量金屬礦物、孔雀石等組成，底部為細砂巖、粉砂巖和泥巖；組的上部為RSC層，巖性主要為塊狀、蜂窩狀硅化白云巖，受后期構造作用、熱液作用明顯，形成構造角礫巖，發(fā)現(xiàn)具有蜂窩狀構造及溶蝕裂隙、溶洞，在孔洞的周圍分布著垂直壁生長的石英晶族。組的下部為SDB層，巖性為淺白色白云質頁巖，層理發(fā)育，主要成分由粉砂粒級的石英晶屑和粘土礦物-水云母、多水高嶺石、綠泥石以及微晶的白云石、金屬礦物等組成，本層硅化較強，礦化強烈，是本礦區(qū)的主要賦礦層位之一；組的中部部為BOMZ層，巖性主要為灰黑色白云質石英砂巖，主要成分為石英碎屑和少量膠結物膠結而成，呈孔隙式膠結，巖石固結程度一般較差；組的上部為SDS層，巖性主要為淺黃色白云質頁巖、白云巖，主要成分由白云石、石英碎屑、粘土礦物和粉砂質礦物組成，粘土礦物集合體和粉砂質礦物集合體各自形成微薄層，它們相間互層構成頁理構造。組分為下部CMN1層和上部為CMN2層，巖性為淺灰色，含粘土滑石白云巖、白云質粉砂巖和白云質長石石英砂巖、粉砂巖，碎屑磨圓度差，呈次棱角狀，受層間斷裂及地下水侵蝕作用固結程度較低，多呈散砂狀。

（3）R3組（迪佩特組RGS）分布于礦區(qū)中部，巖性為淺紫紅色白云質粉砂巖、泥巖，粘土類礦物含量較高，與下伏的R2組地層呈整合接觸，其分選性較好，磨圓度較差，膠結物由白云石和少量粘土礦物等組成，屬于基底式膠結。

2．孔德龍古群(Ku)

孔德龍古群主要分布于礦區(qū)西部、東南部，是一套底部小礫巖和粒度不同的含鐵質陸源碎屑巖，從下至上分為Ku1、Ku2、Ku3三個組，區(qū)內僅出露、，之間呈不整合接觸。

3．第四系

在研究區(qū)內廣泛分布，巖性為紅褐色、黃褐色粘土、粉質粘土，底部有一薄層鐵質結核層，厚度5 m～15 m結構致密，具垂直節(jié)理，透水性較弱。

（三）礦區(qū)地質構造特征

SICOMINES銅鈷礦區(qū)處于迪瑪向斜的西段，在向斜內部又存在一個復式褶皺，由一個背斜和一個向斜共同組成的斜歪褶皺。研究區(qū)的斷裂構造發(fā)育，主要分為區(qū)域性的逆沖推覆斷裂、次級斷裂構造（F1、F2、F3）、層間斷裂等，闡述如下：

1．研究區(qū)位于區(qū)域性逆沖推覆構造北西緣，屬于外帶。逆沖構造在本區(qū)直接的證據(jù)就是孔德龍古群至于老地層羅安群的底部，在兩套地層的接觸部位，巖石破碎強烈，含有大量的砂巖層與白云巖層的交互，可見少量的構造角礫巖，以白云巖和砂巖為主，褶皺與逆沖推覆構造伴生，可能是形成褶皺的東西向張力的動力來源。

2．次級斷裂構造。逆斷層（F1）位于礦區(qū)東部，與區(qū)域性的逆沖構造產(chǎn)狀具有相似性，在成因上可能具有一定的關聯(lián)。走向北北東15°～20°，傾向南東，傾角20°左右，地表出露長度450 m，斷裂帶寬10 m ～20 m，可見小褶皺、斷層擦痕、片理化帶、斷層泥及構造角礫巖，在斷層接觸面附近地層沿牽引力方向發(fā)生蜷曲。正斷層F2由北向南由NW向轉為SN向，再轉為NNE向，最后向西部延伸轉為近EW向，呈一弧形形態(tài)，傾角65°～70°，破碎帶寬15 m，可見大粒徑的構造角礫巖，巖性包含了R2組的多數(shù)地層巖石，具有較好的銅礦化（原生礦、氧化礦），屬于成礦后期的張性剪切作用。在F2的南束發(fā)育著大量的次一級小斷裂，總體以北西走向為主，斷層性質為正斷層，脆性張斷裂，斷距較小10 m ～20 m，角礫巖多呈菱角狀。

（四）礦區(qū)水文地質特征

根據(jù)SICOMINES礦區(qū)主要地層的容水空間特征，將礦區(qū)劃分為五個含水層(組)，自上而下如表1所示。

表1 Sicomines礦區(qū)水文地質參數(shù)特征

由表1可知，SICOMINES礦區(qū)中部自上而下分布著R弱含水層、強含水層、弱含水層、3強含水層，底部為R1相對隔水層托底，礦區(qū)外部被R1中等～強含水層所包圍，各含水層之間存在一定的水力聯(lián)系，相對獨立、相互聯(lián)系，從而構成一個統(tǒng)一的地下含水系統(tǒng)。綜上所述，區(qū)內分布著多個含水層，地層巖性結構差異導致含水層透水性強弱不均一。在垂向上，含水層強弱相間，但由于區(qū)內構造發(fā)育，巖層破碎，弱含水層也具有一定的透水性，各含水層之間存在水力聯(lián)系，從而構成一個統(tǒng)一的地下含水系統(tǒng)。

（五）礦區(qū)工程地質概況

礦區(qū)位于科爾維茲（Kolwezi）推覆體中，區(qū)內主要地層為Roan群，是一套淺海相的細碎屑巖和化學巖，原巖為白云巖、頁巖、粘土巖、砂巖等，Katangien（加丹加）造山運動使Katangien（加丹加）地層發(fā)生強烈變形，老地層Roan群覆于新地層Kundelungu群之上，地層巖性較復雜，產(chǎn)狀變化大，巖石風化作用、巖溶作用強烈，近EW向展布的不同級次的迭瓦狀斷裂構造發(fā)育，巖石破碎，松散軟弱層厚度大， 含水砂層多， 含水層、 弱含水層交替出現(xiàn)， 且分布廣，地下水具有較大的靜水壓力，地下水疏干困難，工程地質條件復雜， 露天邊坡高度為300 m～425 m，長度為9 970 m，為工程地質條件復雜型的高、長露采邊坡。

二、礦區(qū)工程地質分區(qū)評價

（一）礦區(qū)工程地質結構面分級及特征

SICOMINES礦區(qū)位于非洲中部盧菲利(Luf i lian)弧形構造帶的北部科爾韋茲（Kolwezi）復式推覆構造體內迪瑪向斜一帶，老地層羅安群逆轉于新地層孔德龍古群之上，地層整體走向北北東，傾向近南東或北西，構造發(fā)育，主構造線方向為北東30°～40°，次級斷裂及次級裂隙沿背斜軸部發(fā)育，各組斷裂構造之間相互聯(lián)系，主構造與次級構造之間具有衍生的關系。

礦區(qū)結構面以斷層、層理、節(jié)理裂隙為主。根據(jù)這些結構面的規(guī)律，按《礦區(qū)水文地質工程地質勘探規(guī)范》（GB12719—1991）[13]，可劃分出四個結構面級別，即Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級結構面，現(xiàn)分述如下：

1．Ⅱ級結構面

礦區(qū)內斷裂構造十分發(fā)育，NW向、NE向、近SN向和近EW向的均有，斷裂規(guī)模大小不一，延展長度相差較大，分布在礦區(qū)的東部及北部，為Ⅱ級結構面。F1斷層周邊可見小褶皺、斷層擦痕、片理化帶及構造角礫巖，在斷層接觸面附近地層沿牽引力方向發(fā)生蜷曲。F2斷層中可見大顆粒的構造角礫巖，巖性包含了R2組的多層巖石，對礦體起著一定的破壞作用。其余斷層，總體以北西走向為主，斷層性質多為陡傾的正斷層，斷裂帶與邊坡面的組合關系均呈垂直或斜交，脆性張斷裂，斷距為10 m～20 m，角礫巖多呈菱角狀。

2．Ⅲ級結構面

目前礦區(qū)已查明的Ⅲ級結構面多為巖性不整合接觸帶，鉆孔及地表未發(fā)現(xiàn)有斷裂的痕跡，對邊坡的影響有限，工程評價時將其歸類為等效的巖層接觸帶。

3．Ⅳ、Ⅴ級結構面

礦區(qū)Ⅳ、Ⅴ級結構面主要是指大小不等的層面及節(jié)理裂隙，本區(qū)地表巖石露頭極少，根據(jù)20個鉆孔井下電視360°全方位掃描解譯成果，可以看出，礦區(qū)結構面分布特征主要向SW、SE、NW等三個方向集中展布。其中傾向SW的地層最多，層面比較平緩，傾角以25°居多；傾向SE，層面較陡，優(yōu)勢傾角51°；傾向NW，一部分較平緩，傾角37°，另一部分較陡，傾角高達70°，巖層面的極點圖及等密度圖見圖2所示。受構造影響，地層節(jié)理裂隙發(fā)育，全區(qū)分布，產(chǎn)狀范圍以 9°∠27°、271°∠54°、192°∠55°為主，其節(jié)理的極點圖及等密度見圖3所示。

圖2 礦區(qū)巖層面極點圖（a）與礦區(qū)巖層面等密度圖（b）

圖3 礦區(qū)巖層節(jié)理裂隙極點圖（a）與礦區(qū)巖層節(jié)理裂隙等密度圖（b）

圖4 SICOMINES礦區(qū)的工程地質分區(qū)圖

（二）研究區(qū)工程地質分區(qū)

通過工程地質分區(qū)，詳細評價勘察場地（露天采場）不同區(qū)段的工程地質條件，為制定邊坡工程設計方案和施工與管理措施提供地質依據(jù)，為邊坡分區(qū)奠定基礎。工程地質分區(qū)遵循如下原則：按設計部門初步確定的開采境界線外擴200 m范圍內，同一個工程地質區(qū)的地層巖性、構造、水文地質條件等基本相同；在一個工程地質區(qū)，個別條件有差異，將其再分亞區(qū)。SICOMINES礦區(qū)的工程地質分區(qū)如圖4所示，分別分為A、B、C、D四個大區(qū)，而A區(qū)又分為A-1、A-2亞區(qū)，C區(qū)分為C-1、C-2亞區(qū)。

（三）各分區(qū)工程地質特征

根據(jù)礦區(qū)地形地貌、地質構造、巖土體工程特性、水文地質條件及結構面特征，分述如下：

1．A區(qū)

位于礦區(qū)西南部，西起露天采場西側。該區(qū)采場邊坡均為非工作幫，區(qū)內地層、地質構造、水文地質條件等基本相近。因含水層富水性差異，分為兩個亞區(qū)，即A-1，A-2。

（1）A-1 亞區(qū)，位于露天采場的西部。處于強富水區(qū)，透水性較強。本區(qū)處于Dikuluwe向斜軸部及其西翼地段。礦體及其底板的RAT地層產(chǎn)狀：傾向80°～100°；上部（1 250 m標高以上）傾角為40°～50°，中部（1 250 m～1 100 m標高）傾角為20°左右，下部（1 100 m標高以下）傾角為10°左右。區(qū)內分布Ⅱ級結構面主要是RAT與其上部地層之間的不整合面，其產(chǎn)狀同RAT地層產(chǎn)狀相近。礦體以上的軟弱層、破碎巖在開采過程中都被挖掉。根據(jù)同埋藏條件的RAT地層的鉆孔揭露資料，上部巖體受強烈風化作用，多呈散體狀；深部巖體強度高、完整性好。根據(jù)巖體結構體性狀、巖體結構類型、巖石質量指標（RQD值）、巖體基本質量指標（BQ）、巖體分類指標（RMR）等對邊坡進行巖體質量評價，見表2。

表 2 A-1亞區(qū)邊坡坡體工程質量評價表

（2）A-2亞區(qū)。位于露天采場南部。處于中等到弱富水區(qū)，透水性中等至弱。區(qū)內分布的工程地質巖組與A-1亞區(qū)類似。各巖組巖體結構，除Ⅵ為薄層狀、碎裂（極軟巖）、Ⅸ為蜂窩狀塊狀結構外，其他巖組巖體結構同A-1亞區(qū)相同，即是該亞區(qū)SDS上部白云質頁巖巖體軟或極軟，RSC塊狀硅化白云巖巖溶發(fā)育，多呈蜂窩狀，巖心多為碎塊狀。上述各巖組地層在開采過程中大部分或全部將逐步被挖掉。RAT（Ⅺ）白云質粉砂巖、礫巖是構成本區(qū)露天采場邊幫主要巖體。本亞區(qū)處在Mashamba傾狀背斜西翼地段。礦體及其底板的RAT白云質粉砂巖、礫巖地層產(chǎn)狀；傾向270°左右，1 280 m標高以上傾角為50°左右，1 280 m～1 100 m標高傾角為42°，1 100 m ～1 000 m標高傾角為10°～20°。區(qū)內分布的Ⅱ級結構面除了RAT不整合面外，其他的Ⅱ級結構面（包括軟弱層、破碎巖）在礦體以上的巖體中，對邊坡穩(wěn)定性不產(chǎn)生影響。Ⅲ、Ⅳ級結構面，SDB地層節(jié)理裂隙趨勢面產(chǎn)狀，傾向26.9°，傾角46°（280 m深度）。RAT白云質粉砂巖巖體完整，強度高（軸向抗壓強度150 MPa ～164 MPa），抗剪強度c=15 MPa，φ=52°，變形模量E0=26 MPa ～41 MPa，泊松比μ=0.146～0.295。本區(qū)邊坡巖體，上部散體狀結構、中部為塊狀結構、下部為整體結構類型邊坡，邊坡巖體工程質量評價見表3。

表3 A-2亞區(qū)邊坡坡體工程質量評價

2．B區(qū)

位于露天采場東部西側，西界為Mashamba背斜軸線，北界為1 095采場平臺走向北西延展線，南界為開采境界線外200 m，東界為1 095 m采場平臺走向南東延展線，處于中等富水性分區(qū)，透水性中等。本區(qū)分布的巖組同A-2亞區(qū)分布巖組相同，但該區(qū)南段沒有分布Ⅲ巖組RGS地層。巖體結構類型，除Ⅳ（CMN2）巖組地層為散體、碎裂結構外，其他地層巖體結構與A-1亞區(qū)分布的各巖組巖體結構相同。

本區(qū)位于Mashaba傾狀背斜東翼地段。礦體及其底板RAT白云質粉砂巖地層產(chǎn)狀：傾向70°～87°，傾角中上部20°左右，下部5°～10°。區(qū)內分布的Ⅱ級結構面有RAT不整合面和逆掩斷層（F1）；其產(chǎn)狀為傾向60°左右，傾角22°；它分布于礦體上盤，產(chǎn)狀平緩，對邊坡穩(wěn)定性不產(chǎn)生影響。發(fā)育于RSF地層Ⅲ、Ⅳ結構面有二組，一組產(chǎn)狀為183°∠77°，一組產(chǎn)狀為25°∠40°。

本區(qū)邊坡坡體主要為白云質粉砂巖、礫巖（RAT）。根據(jù)工程質量參照同埋藏條件的周圍鉆孔揭露資料，本區(qū)邊坡巖體，上部為土散體狀結構，下部為塊狀—整體狀結構類型邊坡。根據(jù)鉆孔巖心性狀和巖石力學指標對邊坡坡體巖體進行工程質量評價，見表4。

表4 B區(qū)邊坡坡體工程質量評價

3．C區(qū)

位于露天采場東部，西界即是B區(qū)東界，北、東界為開采境界線外200 m。因構造作用造成邊坡坡體上部地層不同，以RGS與CMN2接觸面為界分為兩個亞區(qū)，即C-1、C-2區(qū)。整個C區(qū)處于強富水區(qū)，透水性較強。

（1）C-1亞區(qū)，位于C區(qū)的南部，處在Mashamba傾狀背斜東翼礦體上盤的工作幫。以F2逆掩斷層為界，在其上分布的工程地質巖組有Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ等，Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ巖組巖體基本上為散體結構、碎裂結構；Ⅴ為散體結構；Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ為碎裂結構；Ⅸ為蜂窩狀塊狀結構；Ⅹ為層狀、碎裂結構；Ⅺ為層狀結構。本區(qū)Ⅱ級結構面為RAT不整合面，傾向40°～60°，傾角10°～15°，其間無軟層分布；逆掩斷層（F2），傾向60°～70°，傾角10°～15°，各巖組地層受劇烈風化作用、構造作用和地下水作用，形成厚大的風化巖、層間破碎巖、軟弱夾層等，結構面由砂質土、碎塊組成，巖體工程質量評價見表5。

表 5 C-1亞區(qū)邊坡坡體工程質量評價

（2）C-2亞區(qū)，位于露天采場東半部C區(qū)的北部，處在Mashamba傾狀背斜東翼礦體上盤的工作幫。本區(qū)礦體埋藏最大深度為1 100 m左右，分布的工程地質組有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ等。坡體上部（1 200 m標高以上）主要巖組為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ，巖體為土狀（散體）結構；中部（1 200 m～ 1 100 m標高）主要巖組為Ⅷ、Ⅸ、Ⅹ，坡體巖體為散體、碎裂結構為主，還有層狀結構；下部（1 100 m～ 1 000 m標高）主要巖組為Ⅷ、Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ等，巖體為塊狀結構、蜂窩狀層狀結構。總之，本區(qū)邊坡巖體，上部為散體狀結構，中部為散體、碎裂、層狀互層結構，下部為層狀、塊狀結構類型邊坡。本區(qū)地層傾向20°～40°，傾角20°～30°，分布的Ⅱ級結構面如下：逆掩斷層（F2）傾向為北東，傾角50°～70°，在風化作用和構造擠壓錯動和地下水作用下，形成風化巖、破碎巖、層間軟弱層等；本亞區(qū)邊坡坡體工程質量評價見表6。

表6 C-2亞區(qū)邊坡坡體工程質量評價

4．D區(qū)

位于露天采場北部，其范圍南界是A區(qū)北界，東界即是C區(qū)的西界，北、西界為開采境界線外200 m。處于強富水區(qū)，局部為極強富水區(qū)，透水性強-極強，水文條件復雜。本區(qū)分布的工程地質巖組同C-2區(qū)分布巖組類似。坡體上部（1 300 m以上）主要分布巖組為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ巖組，其巖體結構為散體結構（土狀）；中部（1 300 m～1 150 m）分布巖組為Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ巖組，其巖體結構為層狀結構和碎裂結構，其間分布多層軟弱夾層；下部（1 150 m～1 000 m）分布為Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ等巖組，其巖體結構為砂土狀（散體狀）和蜂窩狀極發(fā)育碎裂狀結構為主。本區(qū)邊坡坡體工程質量評價見表7。

表7 D區(qū)邊坡坡體工程質量評價

三、結論

1．SICOMINES銅鈷礦區(qū)位于迪瑪向斜的西段，老地層羅安群逆轉于新地層孔德龍古群之上，地層整體走向北北東，傾向近南東或北西，構造發(fā)育，主構造線方向為北東30°～40°，次級斷裂及次級裂隙沿背斜軸部發(fā)育，可劃分出四個結構面級別，即Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級結構面，且Ⅳ、Ⅴ級結構面主要向SW、SE、NW方向展布，各組斷裂構造之間相互聯(lián)系，主構造與次級構造之間具有衍生的關系。

2．礦區(qū)分布著R3弱含水層、強含水層、弱含水層、強含水層，底部為R1相對隔水層托底，礦區(qū)外部被R1中等～強含水層所包圍，各含水層之間存在一定的水力聯(lián)系，相對獨立、相互聯(lián)系，從而構成一個統(tǒng)一的地下含水系統(tǒng)。

3．礦區(qū)工程地質分區(qū)可分別分為A、B、C、D四個大區(qū)，而A區(qū)又分為A-1、A-2亞區(qū)，C區(qū)分為C-1、C-2亞區(qū)，并分別對各亞區(qū)的巖體質量進行了評價。通過對SICOMINES銅鈷礦區(qū)工程地質分區(qū)評價研究，認識了該礦區(qū)的工程地質條件，并指出分區(qū)開采更適宜該礦區(qū)的開采工作，對以后類似的礦區(qū)的工程地質勘查、采礦設計和施工提供了指導作用。

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The Engineering Geological Characteristics and Division for SICOMINES Cu-Co Mine in Congo (Kinshasa)

WANG Ya-ming

North China Nonferrous Engineering Investigation Institute, Co. Ltd., Shijiazhuang, Hebei 050021

According to the geological structure, engineering geological condition, and hydrogeological condition of SICOMINES Cu-Co mine In Congo (Kinshasa), a comprehensive evaluation of engineering geological characteristics and engineering geological zones was divided in study area. Based on geological survey, drilling, and hydrological experiment, and engineering geological analysis method, the hydrogeology, classification of structure plane, and rock-mass qualitative classification were studied synthetically. Based on the engineering geological zones, the mine was affected by fault and rock structure. At last, the engineering geological zones divided into four parts and the rock-mass quality evaluated in every zones in SICOMINES Cu-Co mine. Therefore, the engineering geological division zones have an important role on mining design and construction in future.

SICOMINES Cu-Co mine; engineering geological features; engineering geological division zones; rockmass quality evaluation

P642.4

A

1007-6875(2017)04-0012-08

10.13937/j.cnki.hbdzdxxb.2017.04.003

中國與剛果（金）“資源、資金與經(jīng)濟增長一攬子合作模式”項目之一“華剛礦業(yè)公司剛果（金）SICOMINES銅鈷礦地質勘查項目”。

王亞明（1979—），男，河北張家口人，高級工程師，2003年畢業(yè)于石家莊經(jīng)濟學院，現(xiàn)主要從事工程地質、水文地質的施工和研究工作。

（責任編輯：劉格云）