【文章內容簡介】 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。溝內植被尤其發(fā)育，兩壁較陡，局部平，向源地侵蝕不強。滑坡：區(qū)內甚為發(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。 綜合地質構造、巖溶作用、水文地質特征，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)育帶內其富水性較，導水性好，具高承壓性質。主礦層頂板150200米高度內，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)工程地質條件屬中等一復雜類型。礦區(qū)環(huán)境地質較為復雜，此處巖溶發(fā)育、地質構造作用強烈、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。尤其是夾雜泥質較少，純?yōu)榱魃俺涮钗镔|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 礦山年產量及服務年限 礦山年產量 t/a 其中：A—礦山企業(yè)年產量 t/a；N—單階段中可布置的有效礦塊數(shù)；g—礦房日產量 2000t/d；t—年工作日 300d；k—副產礦石率 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——礦山年產量（t/a）。年式中：Tc——礦山從投產到達產的時間，取Tc=2年；Tn——礦山末期產量逐漸下降時間，；Tzn——礦山按設計生產能力正常生產的時間，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，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。 礦段內普氏系數(shù)、內摩擦角按下式計算： （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為內摩擦角，屬硬最硬穩(wěn)固性巖礦石。其中頂板灰?guī)r經大理巖化后結晶變粗、抗壓強度略有變低。底板碎屑巖經石英巖化后抗壓強度大大提高，而粉砂巖經蝕變后反而降低。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。 有害的物質成份分析西礦段經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