【文章內(nèi)容簡介】 地形較陡、坡度大、一般達250~300，第四紀松散層覆蓋較廣、水流切害割強烈、物地質(zhì)現(xiàn)象比較發(fā)育。以沖溝、滑坡最為多見。沖溝：以中礦段77線以東比較發(fā)育。該段地面坡度一般25176。30176。殘坡積層厚達2030米。大小沖溝甚為發(fā)育，長達300余米，深達1025米，寬50100米不等；西礦也較常見；沖溝的平面形態(tài)多如腸狀。溝內(nèi)植被尤其發(fā)育，兩壁較陡，局部平，向源地侵蝕不強?；拢簠^(qū)內(nèi)甚為發(fā)育，主要分布于西礦段南東5771線間F1斷層附近。其次分布中礦段溶蝕洼地邊緣，大小不一，最大的可達5000平方米，滑距幾十米。于人工開挖造成的滑坡更是此消彼現(xiàn)。尤在雨季連續(xù)暴雨之后，人工邊坡的坍塌或滑落更嚴重。如83年4月10日暴雨后，大保林簡易公路的70線附近發(fā)生大滑坡，體積達50007000立方米。造成公路交通阻斷。因此，滑坡是影響今后礦山建設的不利因素。 巖溶現(xiàn)象以溶蝕洼地和巖溶塌陷為主。地表其他巖溶現(xiàn)象不發(fā)育。據(jù)各期取樣測試結果表明，本區(qū)礦體及各類圍巖抗壓、抗剪強度都較高，硬度較大，總體上屬穩(wěn)定性良好的層狀或塊狀堅硬或中硬巖層（組）。但由于受風化、巖溶質(zhì)構造（擠壓與斷裂）等因素作用的影響，形成同一種地層和巖石（層），其淺部風化深部原巖帶，巖溶發(fā)育帶與非巖溶帶，構造應力作用帶與非構造帶具有不同的乃至相差的物理力學性能，構成不同的工程地質(zhì)巖組，各巖組特征如下：完整堅硬巖組（Ⅰ1）主要由裂隙、巖溶不發(fā)育的灰?guī)r、大理巖、磁鐵礦體、未受風化的新鮮花崗巖、輝巖和矽卡巖等組成。巖石致密塊狀，堅硬完整，抗壓強度Ra≥800公斤/厘米2。裂隙、巖溶發(fā)育，每平方米或1米長巖芯中（下同）裂隙少于2組，間距大于1米。透水性微弱或隔水屬穩(wěn)固性良好巖組。完整中硬巖組（Ⅰ2）主要由未受風化的下二疊系加福組文筆山組砂質(zhì)泥巖、泥巖、細粉砂巖和砂巖等組巖石致密塊狀，硬度中等，Ra=300600公斤/厘米2。裂隙不發(fā)育（少于2組、間距1米）。巖層完整，透水性微弱或隔水，屬隱固性好的巖組。塊狀堅硬巖組（Ⅰ3）主要由下石炭系林地組石英巖化砂巖、砂礫巖和細粉砂巖等組成，弱巖溶化的下石經(jīng)畬組下二疊系棲霞組大理巖、灰?guī)r等亦屬此類。其特點是：巖石致密堅硬、塊Ra＞600公斤/厘米2。裂隙、巖溶一般不發(fā)育（少于2組、間距大于1米），或裂隙多呈閉充填狀，透水性較弱，穩(wěn)固性較好。塊狀中硬巖組（Ⅱ2）由下二疊系加福組半風化砂質(zhì)泥巖、泥巖、細粉砂巖和砂巖等組成。致密塊狀，硬巖等，Ra=300公斤/厘米2。裂隙一般發(fā)育（少于3組、間距大于1米），多閉合狀，含弱裂隙屬穩(wěn)固性中等巖組。碎裂堅硬巖組（Ⅱ3）主要由裂隙、巖溶發(fā)育的上石炭系船山組下二疊系棲霞組灰?guī)r、大理巖化灰?guī)r或硬巖等組成。原巖致密塊狀，硬度較大，抗壓強度Ra＞600公斤/厘米2。但溶蝕強烈，溶洞發(fā)裂隙多于3組，巖石透水性好、富水性強，屬工程地質(zhì)性能不良巖層。碎裂中硬巖組（Ⅲ2）由下二疊系文筆山組風化砂質(zhì)泥巖、泥巖、粉砂巖夾砂巖組成。原巖致密塊狀，Ra＞600公斤/厘米2。由于風化作用影響，裂隙發(fā)育，巖支破碎，裂隙多于3組，間距＜。松軟巖組（Ⅳ）本巖組包括褐鐵礦、風化輝綠巖、矽卡巖和花崗巖等組成。呈松軟塊狀、強烈破碎度低，Ra＜100kg/cm2。屬穩(wěn)固性不良巖松散巖組（Ⅴ2）主要由溶洞充填物，風化破碎物及第四系松散層組成。Ra＜1公斤/厘米2。屬不良巖組。 綜合地質(zhì)構造、巖溶作用、水文地質(zhì)特征，以及影響開采技術條件的其他因素，將段不同地段的工程地質(zhì)特征歸納如下： （一）F20斷層西側 礦體局部分布，以可溶巖為礦層直接頂板；巖溶化微弱，巖、礦層完整，以ⅠⅠ20溶巖組為主，且F20呈北北西向分布，起相對隔水作用。巖層富水性貧乏，局部（ZK512附近）表水可能回滲充水。工程地質(zhì)條件簡單。 （二）F1斷層71線南段上盤 F1的破碎帶較發(fā)育，膠結程度差，導水性較強。以穩(wěn)固性差，易于坍塌的松軟巖組和松散巖組（V2）為主。礦層頂板巖溶強烈發(fā)育，深度大，標高低，流砂充填溶洞較多層局部切割地表水體（溪馬河），有回滲補給可能，工程地質(zhì)條件復雜。 （三）F2斷層帶 F’2為切礦斷層。破碎帶較發(fā)育，巖溶化強，溶洞規(guī)模大，標高低，充填程度不一，局流砂分布，輝綠巖脈侵入頻繁，導水性不均一；礦體直接頂板多見構造破碎及氧化現(xiàn)象，溶巖穩(wěn)固性差?？拥谰蜻M中需要超前探索。 （四）F’2F1斷層之間 可溶巖厚度大，巖溶化強烈；以工程地質(zhì)性能較差的碎裂堅硬巖組（Ⅱ3巖組）為主。主礦層直接頂板巖溶多不發(fā)育，穩(wěn)固性較良好。僅65線鉆孔巖溶發(fā)育標高較低，離主礦層板較近（見上表132）。底板巖層堅硬致密，穩(wěn)固，含水微弱（Ⅰ3巖組）。工程地質(zhì)條件分良好。（五）F’2斷層帶外側北西塊段可溶巖厚度大，向北西傾伏。巖溶由上至下和由南往北漸弱。巖溶發(fā)育帶內(nèi)其富水性較，導水性好，具高承壓性質(zhì)。主礦層頂板150200米高度內(nèi)，除ZK657及ZK658孔主礦層頂板見破碎帶（漏水）外，其余地段巖溶不發(fā)育，直接頂、底板巖層穩(wěn)固性好（I3巖組）。綜上，本區(qū)主礦體呈層狀或似層狀產(chǎn)出。深埋于本區(qū)侵蝕基準面標高以下，以厚度大、溶化強烈、富水性強的可溶巖層為頂板，屬巖溶化巖層為主的工程地質(zhì)類型。切礦斷層較發(fā)育。但巖溶發(fā)育深度多未及主礦層直接頂板。底板急固性好，頂板部分斷層帶巖層較為破。故本區(qū)工程地質(zhì)條件屬中等一復雜類型。礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)較為復雜，此處巖溶發(fā)育、地質(zhì)構造作用強烈、溶洞充填物多樣、低溫熱水等問題突出，地震作用較罕見。不僅個數(shù)多，規(guī)模大，而且充填物復雜。尤在200300米深和高角度的斷層帶巖溶發(fā)育更為強烈。使可溶巖形成透水性好、富水性強、易于坍方垮工程地質(zhì)條件不良的碎裂巖層（Ⅱ3巖組）。僅在可溶巖埋藏深厚度大且礦體標高低的西礦溶巖發(fā)育微弱或消失者保持較良好的工程地質(zhì)性能（Ⅰ1巖組）。但在高角度斷層帶（FFF′F10等）或受構造應力等因素影響的局部地段，亦有擴及主礦層頂板的巖溶現(xiàn)象發(fā)生。溶洞均直接分布在主礦層頂部，上述這些溶洞雖然是局部的，但直接影響礦坑的完全掘進，故必須十分注意。茲將西礦段所見的近礦溶洞列表如下： 西礦段近礦溶洞資料表孔號溶洞底板標高（米）溶洞高度（米）充填物距主礦（米）ZK592ZK595ZK632ZK641ZK643ZK653ZK654+112++++裂隙碎石空洞泥沙泥沙空洞空洞空洞27802015704065 ，尤其是斷裂作用的發(fā)生而直接破壞巖、礦層的連續(xù)性和完整性。本礦區(qū)以切礦斷層多見和規(guī)模較大等為主要特點。除F14斷層不影響深部礦體外，其余無論邊界斷層，抑或分布于西礦段的FF20和中礦段的FFFF1F13等，均屬切礦斷層。其具體分布、產(chǎn)狀、規(guī)模、破碎帶特征及其切礦程度等均已有專門論述此不再敘。需指出的是，由于這些斷層的產(chǎn)生而增進了巖溶的發(fā)育和風化作用的加劇，成為地下水賦存空間和運動的途徑。因此，是坑道掘進中的不穩(wěn)定因素。 。據(jù)鉆探揭露資料統(tǒng)計，西礦段共見泥砂充填鉆也34個，受充填溶洞71個。這些流砂多分布上盤，其次為F2斷層上盤的溶洞中。這些充填物的特點，多為泥砂混雜顆粒不均，鉆進中常造成回填堵孔現(xiàn)象。尤其是夾雜泥質(zhì)較少，純?yōu)榱魃俺涮钗镔|(zhì)在鉆進施工中表現(xiàn)甚強的流動性，回填堵孔現(xiàn)象更為嚴重，施工鉆進尤其困難。此流砂充填物將成為本礦體開采過程中最具威脅性因素。 。其分布情況尚不十分清楚，但由于它不屬主礦層直接頂、底板，水溫也升高，僅屬臨界低溫熱水，其間林地組地層又較厚大遠離主礦體，因此，對礦床開采一般成熱害威脅。5. 據(jù)科學院地質(zhì)研究所地震資料表明，本區(qū)位于長樂詔安深斷裂與邵武河源深斷裂兩活動帶之間，屬中強震區(qū)。龍巖處于政和大埔斷裂帶西側。該斷裂帶自中生代開始強烈活動，至今未止息。據(jù)歷年，沿該斷裂帶曾發(fā)生過相當六級地震和一系列較弱的小地震。據(jù)地震站1970年建的資料， 級（礦區(qū)北萬安公社）。 馬坑礦區(qū)位于政和大埔斷裂的北西側，龍巖山字型構造脊柱部位。構造裂隙發(fā)育地下能量常易于緩慢釋放，不易聚集起來而發(fā)生較強地震。所以，雖然政和大埔斷裂有活動，周圍亦常有小地震發(fā)生，但龍巖附近歷史上尚未發(fā)生過5級以上破壞性地震。推理，若今后沿海地區(qū)如不發(fā)生較強烈地震，則地震對馬坑礦區(qū)的影響似乎不很大。第三章 礦山年產(chǎn)量及服務年限 礦山年產(chǎn)量 t/a 其中：A—礦山企業(yè)年產(chǎn)量 t/a；N—單階段中可布置的有效礦塊數(shù)；g—礦房日產(chǎn)量 2000t/d；t—年工作日 300d；k—副產(chǎn)礦石率 10%；ε—同時回采礦塊的有效利用系數(shù) 。 取9個 其中：L—階段中的礦床總長度 mLb—礦塊沿走向長度 mη—礦體總長度的利用系數(shù) t/a 其中：s—礦體水平可采面積 20227m2v—礦體開采的年下降速度 r—礦體實重 k—工業(yè)礦石回收率 85% ρ—廢石混入率 10% t/a 其中：Q—階段中可采礦石的工業(yè)儲量 5489127 tK—工業(yè)礦石回收率85 %ρ—廢石混入率 10%T—階段回采時間 取以上三種情況的最小值為礦山企業(yè)年產(chǎn)量的技術依據(jù)且最小值都大于原有設計值50萬t/a,符合設計要求，最終確定年產(chǎn)量為50萬t/a。 礦山服務年限 礦山計算服務年限年式中: ——礦山計算服務年限（a）；Q——礦床工業(yè)儲量（t）；Kz——工業(yè)礦石總回收率（包括采準、切割、礦房回采、礦柱回采的總回收率）（%）；——廢石混入率（%）；A——礦山年產(chǎn)量（t/a）。年式中：Tc——礦山從投產(chǎn)到達產(chǎn)的時間，取Tc=2年；Tn——礦山末期產(chǎn)量逐漸下降時間，；Tzn——礦山按設計生產(chǎn)能力正常生產(chǎn)的時間，通過比較，滿足，所以確定礦山服務年限為13年。 礦山工作制度年工作日采用300天；每日工作班數(shù)為三班制；每班工作時數(shù)為8小時工作制。第四章 礦床開采技術條件 礦體及其頂、底板巖石的穩(wěn)固性礦體呈似層狀、透鏡狀、扁豆狀等結構，除部分地段礦體被后期“輝綠巖類，支離穿插一般完整性較好。礦石結構緊密，以顯微粒狀變晶鑲嵌結構，顯微花崗變晶一細?；◢徸兙ЫY構及條紋一條帶浸染—塊狀構造為主。礦體埋深較大，礦石基本未受風化影響。礦體內(nèi)部結構除“輝綠巖類”發(fā)育地段外，一般亦較簡單，主礦體中“輝綠巖類”為主，％，次為矽卡巖，％，其次為火山巖，占5%；蝕變泥巖，％。上述夾石僅蝕變泥巖巖性較軟弱，穩(wěn)固性較差，但分布于主部，厚度不大，一般2~10米，斷續(xù)分布，比例較小，故影響并不大。其余“輝綠巖類”矽卡巖測的普氏系數(shù)均在10一20，屬硬巖石一最硬巖石。其節(jié)理裂隙除背斜軸部和斷層兩側較發(fā)育外，－般不發(fā)育，故礦體穩(wěn)固性好。、底板巖石的穩(wěn)固性礦體頂板巖性以大理巖、大理巖化灰?guī)r為主，次為矽卡巖和“輝綠巖類”。大灰?guī)r多為厚層塊狀，節(jié)理裂隙不發(fā)育。矽卡巖與“輝綠巖類”均為塊狀致密巖石。根據(jù)性質(zhì)測定，上述頂板圍巖抗壓、抗剪切強度除大理巖因蝕變關系稍低外，~，屬硬巖石一很硬巖石，故礦體頂板巖石的穩(wěn)定性好；礦體底板在F2斷層上盤絕大多數(shù)為石英巖，石英巖化砂巖，個別為“輝綠巖類”些底板巖石亦多為厚層狀和塊狀，其抗壓、抗剪切強度均大，~，屬硬巖石一最硬巖石。綜上所述礦體及其頂、底板巖石，根據(jù)礦體內(nèi)部結構，礦石類型、礦物組合、礦石結構、構造等組合特征，及頂、底板巖石性質(zhì)，總體穩(wěn)固性是好的，但由于后期褶皺和構造作用的關系，也影響部份礦體及其項、底板的穩(wěn)固性。 礦石和圍巖的物理力學性質(zhì)主礦體和夾石及其頂、底板巖石的抗壓、抗強度，除個別底板粉砂巖因蝕變關系和近F2三斷層頂板大理巖較小外，一般強度均較大壓強度一般平均在1400—1900公斤／厘米2，最小408公斤／厘米2(底板粉砂巖)，最大2888公斤/厘米2，抗剪切強度一般在150—190公斤／厘米2，最小32公斤／厘米2(底板粉砂巖)，最大294公斤／厘米2?？箟簭姸绕漤敯宕罄韼r、灰?guī)r、矽卜巖一般為10001300公斤／厘米2，并以矽卡巖最大，灰?guī)r次之，大理巖最小平均637一795公斤／厘米2，主要與蝕變和裂隙發(fā)育有關。底板除粉砂巖因具較強的綠泥石化、絹云母化而編小外，其石英巖，石英巖化砂巖，砂礫巖抗壓強度均較大，一般在1500—1800公斤／厘米2。主礦體及其夾石一般在1600—1900公斤／厘米2，鐵礦尤以石英磁鐵礦抗壓強度最大，約1800—2200公斤／厘米2；抗剪切強度頂板一般在110—170公斤／厘米2，底板一般在140—180公斤／厘米2，主礦體及其夾石一般在130—200公斤／厘米2。 礦段內(nèi)普氏系數(shù)、內(nèi)摩擦角按下式計算： （1）式中，f為普氏系數(shù)，R為抗壓強度（公斤/厘米2）（2）φ=aRctgf式中，φ為內(nèi)摩擦角，屬硬最硬穩(wěn)固性巖礦石。其中頂板灰?guī)r經(jīng)大理巖化后結晶變粗、抗壓強度略有變低。底板碎屑巖經(jīng)石英巖化后抗壓強度大大提高，而粉砂巖經(jīng)蝕變后反而降低。綜上所述，主礦體及其頂、底板圍巖的抗壓、抗剪切強度總體是高的，唯在FFF20斷層兩側及背斜軸部節(jié)理裂隙較發(fā)育，巖礦石較破碎，其抗壓、抗剪切強度較低，堅固性差，故采礦巷道接近上述斷層破碎帶時，應采取有效的安全措施。 有害的物質(zhì)成份分析西礦段經(jīng)過地表和深部鉆孔的放射性元素檢查和天然伽瑪測井結果，共發(fā)現(xiàn)7處異常。上述異常經(jīng)過異?？字車@孔的檢查圈定，均屬孤孔，孤點異常。根據(jù)采樣巖芯分析，鈾含量最高可達1．13%，但用礦石副樣分析，鈾含量大減，一般僅0．01—0．02％，最高個別僅達0．65％。情況充分表明，含鈾小細脈其異常和鈾含量雖然較高，但影響范圍有限。西礦段鉆