摘要：本文淺析了青海省格爾木市大干溝飾面大理石礦礦床開采技術(shù)條件，從水文地質(zhì)條件、工程地質(zhì)條件、環(huán)境地質(zhì)條件進(jìn)行分析說明，并劃分了礦床開采技術(shù)條件類型。

關(guān)鍵詞：飾面大理石礦；露天開采；水文地質(zhì)；工程地質(zhì)；環(huán)境地質(zhì)

1 礦區(qū)水文地質(zhì)

1.1 地形地貌

礦區(qū)地處昆侖山脈北麓，總體地勢(shì)中間高、南北兩側(cè)低，中間為走向近東～西的山脈，南北兩側(cè)則均為地形平緩的溝谷，礦區(qū)海拔3364～3529m，最大相對(duì)高差僅165m，為低中山區(qū)。

1.2 水文氣象

礦區(qū)附近各主要河流均發(fā)源于多年凍土區(qū)，除昆侖河、雪水河、格爾木河等主要河段為常年性河流外，多數(shù)支流和其它河流均為季節(jié)性河流。昆侖河發(fā)源于昆侖山北麓，源頭黑海，多年平均流量為12.308m3/s；雪水河主要為冰雪融水及地下水的匯集，多年平均流量為7.13m3/s；水泥廠上游1km處昆侖河和雪水河向下游匯合成格爾木河后注入達(dá)布遜湖，是昆侖山區(qū)注入柴達(dá)木盆地內(nèi)陸水系中的第二條大河，是格爾木地區(qū)地下水、地表水的主要補(bǔ)給來源。

礦區(qū)屬典型的高原大陸型氣候，表現(xiàn)為寒冷、干旱、日照強(qiáng)、多風(fēng)的氣候特點(diǎn)。年最高氣溫25℃，年最低氣溫-20℃左右，年平均氣溫-2.9℃～5.5℃，每年10月至翌年4月為負(fù)溫期，冬季漫長(zhǎng)而寒冷；年降水量148.6～287.0mm，年蒸發(fā)量1469.80～1881.66mm；區(qū)內(nèi)紫外線輻射強(qiáng)，日照時(shí)間長(zhǎng)，光能資源豐富；常年風(fēng)沙較大，盛行西北風(fēng)。

1.3 含（隔）水層特征

裂隙不發(fā)育的基巖構(gòu)成區(qū)內(nèi)主要的隔水層，而含水層則主要有：

1、松散堆積物孔隙水：分布于礦區(qū)南北兩側(cè)溝谷中，主要由砂卵礫石、碎石等組成，厚度較大，分布面積較廣，其孔隙率大，滲透性好，形成區(qū)內(nèi)孔隙潛水含水層。該含水層接受大氣降水的補(bǔ)給，同時(shí)接受周邊山區(qū)地下水的側(cè)向補(bǔ)給，富水性弱，地下水位埋深較大，主要在深部進(jìn)行運(yùn)移。

2、碳酸鹽巖類裂隙-巖溶水：分布于礦區(qū)北部，主要由大理巖、灰質(zhì)白云巖組成，巖石中發(fā)育有風(fēng)化裂隙、構(gòu)造裂隙及溶隙，形成碳酸鹽巖類裂隙-巖溶水含水層。該含水層主要接受大氣降水的補(bǔ)給，富水性不均勻。礦區(qū)內(nèi)施工的3個(gè)45°斜孔在鉆進(jìn)過程中均未見涌水現(xiàn)象，但普遍存在漏水現(xiàn)象，可見該含水層水位埋深大，且地下水徑流較暢。

3、基巖裂隙水：礦區(qū)南部大面積分布的礫巖、片巖及千枚巖中發(fā)育的節(jié)理裂隙為裂隙水的賦存和運(yùn)移提供了空間條件，形成裂隙水含水層。該含水層主要接受大氣降水的補(bǔ)給，受補(bǔ)給條件限制，含水層富水性弱，基巖裂隙水大部分經(jīng)短距離徑流后補(bǔ)給其它含水層，僅小部分沿有利入滲的地段向深部運(yùn)移。

1.4 斷層對(duì)礦床充水的影響

礦區(qū)南側(cè)礫巖中分布有一逆斷層，該斷層呈僅東～西向延伸，斷面傾向北，傾角60°左右，延伸長(zhǎng)度大于1.5km，形成寬3～10m的破碎帶。斷層附近未見地下水出露，且距資源量估算范圍有較遠(yuǎn)距離，故對(duì)礦體開采不會(huì)產(chǎn)生大的影響。

1.5 礦坑匯水量預(yù)測(cè)

礦區(qū)內(nèi)礦體位于地下水水位之上，未來開采也不易形成封閉洼地形，地形有利于自然排水。礦山開采方式為露天開采，大氣降水為礦坑的主要充水水源。露采區(qū)總匯水面積（F）約0.8km2，日最大降水量（H）為19.1mm，入滲系數(shù)（α）取值0.2，則礦坑最大日匯水量（Q）約為1.22萬m3/d，可見礦坑本身匯水量均較小，不會(huì)對(duì)礦山開采構(gòu)成危害。

礦區(qū)內(nèi)存在的一定量的地下水徑流量和靜儲(chǔ)量，為礦坑開采后期的正常涌水量，水量小，影響不大。

2 礦區(qū)工程地質(zhì)

2.1 礦區(qū)工程地質(zhì)特征

1、工程地質(zhì)巖組

礦區(qū)內(nèi)工程地質(zhì)巖組主要有：

①軟弱松散狀堆積物：分布于礦區(qū)溝谷中或地形平緩處，主要由沖洪積砂礫卵石、殘坡積碎石與風(fēng)積粉砂土組成，溝谷中厚度較大，而山坡上一般厚0～2m，呈松散狀，物理力學(xué)性質(zhì)差。因在開采范圍內(nèi)分布面積有限且厚度較小，開采時(shí)可先將其進(jìn)行剝離，對(duì)礦山開采無大的影響。

②半堅(jiān)硬塊狀灰色大理巖巖組：僅在礦區(qū)中部有小面積分布，呈塊狀構(gòu)造，表層弱風(fēng)化，其飽和單軸抗壓強(qiáng)度為31.75～44.34MPa，平均為39.77MPa，干燥狀態(tài)下，單軸抗壓強(qiáng)度為46.19～73.06MPa，平均為56.37MPa，軟化系數(shù)0.59～0.89，根據(jù)ZK101的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，平均RQD值為61.9%，巖體質(zhì)量指標(biāo)（M）為0.08?？梢妿r石質(zhì)量中等，巖體完整性為中等完整，巖體質(zhì)量差。

③半堅(jiān)硬～堅(jiān)硬塊狀灰白色大理巖巖組：在礦區(qū)北部大面積分布，呈塊狀構(gòu)造，表層弱風(fēng)化，其飽和單軸抗壓強(qiáng)度為54.71～60.61MPa，平均為57.60MPa，干燥狀態(tài)下，單軸抗壓強(qiáng)度為66.72～78.86MPa，平均為70.69MPa，平均RQD值為78.5%，巖體質(zhì)量指標(biāo)（M）為0.15?？梢妿r石質(zhì)量好，巖體完整性為較完整，巖體質(zhì)量中等。

④半堅(jiān)硬～堅(jiān)硬層狀礫巖、片巖巖組：在礦區(qū)南部大面積分布，普查工作區(qū)范圍內(nèi)僅見片巖分布，受風(fēng)化影響，表層破碎，其飽和單軸抗壓強(qiáng)度為36.82～77.15MPa，平均為56.99MPa，干燥狀態(tài)下，單軸抗壓強(qiáng)度為72.78～97.88MPa，平均為85.33Pa，抗剪強(qiáng)度為12.49～14.98MPa，平均為13.74MPa，內(nèi)摩擦角為29.01～32.31°，平均RQD值為30.4%，巖體質(zhì)量指標(biāo)（M）為0.06?？梢妿r石質(zhì)量劣，巖體完整性差，巖體質(zhì)量差。

⑤堅(jiān)硬塊狀灰質(zhì)白云巖巖組：僅在礦區(qū)中部有小面積分布，呈塊狀構(gòu)造，表層弱風(fēng)化。其飽和單軸抗壓強(qiáng)度為68.37～86.97MPa，平均為77.67MPa，干燥狀態(tài)下，單軸抗壓強(qiáng)度為95.33～97.69MPa，平均為96.51MPa，抗剪強(qiáng)度為5.35～10.92MPa，平均為8.14MPa，內(nèi)摩擦角為47.32～51.98°。

2、構(gòu)造、結(jié)構(gòu)面

礦區(qū)所處大地構(gòu)造位置為東昆侖南坡俯沖碰撞雜巖帶，構(gòu)造線總體呈近東～西向。

①礦區(qū)內(nèi)未見褶皺構(gòu)造。

②礦區(qū)南部發(fā)育有1條逆斷層，呈近東～西向延伸，延伸長(zhǎng)度約1.5km，向東延伸出礦區(qū)外，向西被第四系覆蓋。斷層斷面傾向北，傾角60°左右，形成有寬3～10m的斷層破碎帶。因該斷層距飾面石材礦開采范圍具較遠(yuǎn)距離，故對(duì)飾面石材礦開采影響不大。

③發(fā)育于大理巖、灰質(zhì)白云巖中的節(jié)理裂隙構(gòu)成礦區(qū)Ⅳ級(jí)結(jié)構(gòu)面，主要有3組：5～13°∠62～76°、55～68°∠41～54°與207～214°∠46～52°，節(jié)理貫通性均較差，局部地段節(jié)理與節(jié)理交錯(cuò)成“X”狀。節(jié)理裂隙破壞了巖體的完整程度，使巖石力學(xué)性能降低，影響巖體的局部穩(wěn)定性。

2.2 工程地質(zhì)評(píng)價(jià)

礦山開采方式為露天開采，未來將形成東邊坡、北邊坡、西邊坡與南邊坡四個(gè)邊坡，各邊坡最終邊坡角均為60°。

1、東邊坡的穩(wěn)定性

邊坡坡向276°，最大高度僅38m，邊坡受力巖組主要為半堅(jiān)硬～堅(jiān)硬塊狀灰白色大理巖，局部為半堅(jiān)硬塊狀灰色大理巖。該邊坡不易受節(jié)理裂隙的影響，但塊狀灰色大理巖在雨季期間受雨水浸泡后，其穩(wěn)固性將會(huì)有所降低，影響邊坡局部穩(wěn)定性。

2、北邊坡的穩(wěn)定性

邊坡最大高度約52m，邊坡受力巖組主要為半堅(jiān)硬～堅(jiān)硬塊狀灰白色大理巖，局部為半堅(jiān)硬塊狀灰色大理巖。邊坡坡向179～194°，與207～214°∠46～52°節(jié)理組傾向相近，且節(jié)理傾角小于邊坡坡角，巖體可能沿該組節(jié)理面滑塌，影響邊坡穩(wěn)定性。塊狀灰色大理巖在雨季期間受雨水浸泡后，其穩(wěn)固性將會(huì)有所降低，也會(huì)影響邊坡的局部穩(wěn)定性。0線附近，該邊坡的穩(wěn)定性還易受節(jié)理裂隙密集帶的影響。

3、西邊坡的穩(wěn)定性

邊坡坡向96°，最大高度僅31m，由半堅(jiān)硬～堅(jiān)硬塊狀灰白色大理巖構(gòu)成邊坡受力巖組。因邊坡坡向與55～68°∠41～54°節(jié)理組傾向相近，且節(jié)理傾角小于邊坡坡角，巖體可能沿該組節(jié)理面滑塌，影響邊坡局部穩(wěn)定性。

4、南邊坡的穩(wěn)定性

邊坡最大高度可達(dá)82m左右，由半堅(jiān)硬～堅(jiān)硬塊狀灰白色大理巖構(gòu)成邊坡受力巖組。邊坡坡向1～10°，與5～13°∠62～76°節(jié)理組傾向、灰白色大理巖巖層傾向相近，但因節(jié)理傾角、巖層傾角均大于邊坡坡角，巖體不易沿節(jié)理面或巖層面滑塌，不會(huì)影響邊坡穩(wěn)定性。

綜上，礦山開采最終形成的邊坡高度局部較大，盡管設(shè)計(jì)的最終邊坡角較緩，但因受節(jié)理裂隙及受力層自身力學(xué)性質(zhì)的影響，局部邊坡仍不易保持穩(wěn)定，故在未來開采過程中，應(yīng)嚴(yán)格控制開采臺(tái)段高度及臺(tái)段邊坡角，同時(shí)在開采過程中需密切關(guān)注巖體穩(wěn)定性，對(duì)于失穩(wěn)巖體應(yīng)及時(shí)清除。

3 礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)

3.1 區(qū)域穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

區(qū)域地處柴達(dá)木～阿爾金地震帶與巴顏喀拉山地震帶之間，受喜馬拉雅造山運(yùn)動(dòng)的影響，新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)十分強(qiáng)烈，深大活動(dòng)性斷裂規(guī)模大，地震活動(dòng)不但頻繁，而且強(qiáng)度大，是破壞性地震的多發(fā)地區(qū)。

根據(jù)GB18306-2015《中國(guó)地震動(dòng)峰值加速度區(qū)劃圖》和《中國(guó)地震動(dòng)加速度反應(yīng)譜特征周期區(qū)劃圖》，礦區(qū)一帶的地震動(dòng)峰值加速度為0.15g，地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.45s，相應(yīng)的地震烈度為Ⅶ度。

3.2 礦山開采對(duì)地質(zhì)環(huán)境的影響

礦區(qū)位于低中山區(qū)，基巖多裸露，山高坡陡，局部形成有危巖體，發(fā)生崩落的可能性較大，除此之外，礦區(qū)內(nèi)未見滑坡體分布，亦無形成泥石流的可能。

礦區(qū)處于水文地質(zhì)單元補(bǔ)給～徑流區(qū)，礦區(qū)及其附近未見地下水出露，附近地表水水質(zhì)較好，礦區(qū)附近無污染源，礦石和廢土石均不易分解出有害組分，僅會(huì)因機(jī)器油料的使用對(duì)水體產(chǎn)生輕度污染。

礦區(qū)溝谷中及山坡平緩處生長(zhǎng)有少量灌木叢，生態(tài)環(huán)境脆弱，未來開采過程中應(yīng)采取措施盡量減小對(duì)周圍植被的破壞，并做好復(fù)墾工作。

礦山開采將產(chǎn)生不同程度的環(huán)境破壞，在局部地段引起崩落、垮塌，破壞原始自然景觀；另外，在采礦過程中會(huì)產(chǎn)生一定量的廢土石，這些廢土石應(yīng)盡量綜合利用或者合理堆放，嚴(yán)禁盲目堆放。同時(shí)礦山生產(chǎn)過程中，易產(chǎn)生大量粉塵，應(yīng)定期對(duì)礦山道路等進(jìn)行灑水，以達(dá)到降塵目的，減小粉塵污染。

4 開采技術(shù)條件小結(jié)

礦區(qū)內(nèi)主要礦體位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以上，礦床主要充水含水層富水性弱，礦山開采后不會(huì)凹陷地形，地形有利于自然排水，水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單。

礦區(qū)內(nèi)地層巖性較復(fù)雜，地質(zhì)構(gòu)造不發(fā)育，巖體結(jié)構(gòu)以塊狀結(jié)構(gòu)為主，但受節(jié)理裂隙影響及受力層自身力學(xué)性質(zhì)的影響，局部邊坡仍不易保持穩(wěn)定，可能發(fā)生礦山工程地質(zhì)問題，工程地質(zhì)條件屬中等型。

礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量良好，礦區(qū)附近無污染源，地表水水質(zhì)良好，礦石和廢石不易分解出有害組分，礦山開采僅會(huì)在局部地段引起崩落、垮塌等環(huán)境地質(zhì)問題，而不易引發(fā)地面塌陷、滑坡等不良地質(zhì)現(xiàn)象。

礦床開采技術(shù)條件類型劃分為以工程地質(zhì)問題為主的礦床，即Ⅱ-2型（水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單、工程地質(zhì)條件中等、地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量良好型）。

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