铁矿边坡工程质量评价论文

1矿区地质概况

1．1地层

区内出露沉积地层有晚太古代变质表壳岩即双山子岩群茨榆山组、中生代火山沉积岩及第四系残坡积物，由老至新分述：晚太古代变质表壳岩：分布在矿区的中东部，呈带状北北东向展布，南北长约1400m，东西最宽约700m，面积约0．7km2，周围被变质深成岩包裹，呈一个规模较大的俘虏体产于变质深成岩之中，总体呈单斜产出。2线以南地层走向近南北，倾向西，倾角70°～84°；2线以北地层走向渐变为北东38°，倾向南东，倾角75°～84°。岩石组合主要为角闪变粒岩夹黑云变粒岩、云母片岩和磁铁石英岩。根据岩石组合特征，按岩性对比，其地层年代相当于晚太古代双山子岩群茨榆山组［1］。其主要岩石特征：1）角闪变粒岩：岩石呈层状或似层状产出，空间分布稳定。岩石呈灰黑色，细粒变晶结构，变余晶屑结构，变余微层理构造。主要矿物为普通角闪石，含量25％～30％；斜长石占50％～55％，石英20％～30％；含少量黑云母。局部黑云母含量增高，过度为黑云母角闪变粒岩。2）云母片岩：主要分布在9～13线间，为Ⅱ号矿体直接围岩。岩石呈灰色～灰白色，细粒鳞片变晶结构，片状构造。主要由绢云母、白云母、黑云母、石英组成。云母和石英合计含量一般大于90％，含少量绿帘石，副矿物有磷灰石，金红石、梢石、锆石。矿物颗粒较细。中生代火山沉积凝灰岩：分部在矿区西南部，呈角度不整合覆盖在变质基底之上。属燕山早期岩浆活动的产物，岩石呈灰红和灰绿色，火山碎屑状结构，不明显的流纹状构造［2］。第四系：由残坡积和冲洪积物组成，主要分布在山间沟谷中，厚度一般2～5m。

1．2构造

区内构造复杂。太古代晚期，受区域变质作用改造，区内岩石普遍发生塑性变形；变质表壳岩形成一系列小型揉皱和褶曲；变质深成岩和变质深成侵入体形成一系列透入性面理和片麻理；构造线总体走向为北北东。中生代晚期，该区岩浆活动强烈，伴随响山岩体侵位，构造活动以脆性断裂为主；区内变质表壳岩总体为一单斜构造［2］，矿区内断裂构造不甚发育，主要有两条断层，即F1、F2。

1．3岩浆岩

区内岩浆活动强烈。太古代晚期岩浆活动，形成变质闪长岩及混合岩等变质深成岩，构成安子岭片麻岩套。中生代晚期，岩浆活动以响山花岗岩侵入为主，伴随一系列基性－酸性岩脉产出［2］。变质闪长岩：属太古代晚期变质深成侵入体，主要分布在矿区中西部，与变质表壳岩和混合片麻岩呈侵入或构造接触关系。原岩为闪长岩－石英闪长岩。变质闪长岩呈浅灰色。变余半自形粒状结构，块状构造，局部呈片麻状构造。混合岩：属太古代变质深成岩，为变质深熔作用或原地重融的产物。主要分布在矿区的北部，面积较大，构成安子岭穹窿的主体。与变质表壳岩呈侵入或构造接触关系。岩石呈浅肉红色，风化后呈灰白色，变晶结构，

2庙沟铁矿工程地质分区勘查

2．1南帮边坡地质勘查

10线以南范围内属矿区南帮，组成边坡的岩体呈浅肉红色，中粒花岗结构，斑状构造，南帮斑状花岗岩为主，受结构面切割岩体成块状结构。南帮敞口越小，弹性力学的泊松效应形成的“圈谷”环向的约束作用越明显，裂隙处于闭合状态，边坡整体稳定性并不一定降低，而且深部边坡岩体一般比较新鲜，风化弱，质量好于浅部，同时爆破震动和水的侵蚀弱，没有其他构造控制的情况下，稳定性较好［1］。

2．2西帮边坡地质勘查

西帮边坡岩性分布较为复杂，且边坡高度加陡，是该项目研究的重点区段。该区边坡岩石节理发育明显并具有明显的球状风化特征。西帮南区（4～10线）和西帮北区（1～4线）边坡岩性特征差别较大，4～10线岩体颜色灰褐色，1～4线岩体呈浅肉红色，风化后成灰白色，两种岩性有明显差异。因此，分别对4～10线西帮南区和1～4线西帮北区进行详细勘查［1］。西帮南区（4～10线）勘查结果：4～10线范围内岩石，节理较为发育，大部分节理走向与边坡倾向近乎平行，次生卸荷裂隙发育，边坡表面岩体破碎较为严重，成块状－散体结构，风化崩落岩石碎块较多。8～10线有F2断层经过，在断层带上下盘附近岩体较为破碎，同时潜在多组结构面和断层组合，存在局部单台阶的楔状危岩体。10号勘探线附近东西方向有一排水沟，流经台阶处有明显的渗水痕迹，矿山应做好防排水工作，防止渗水产生台阶局部滑落。虽然该区段的岩体结构面比较发育，但岩性为角闪变粒岩，岩块的强度较高。西帮北区（1～4线）勘查结果：矿区西帮北区1～4线边坡，岩体呈浅肉红色，风化后成灰白色，此处岩体主要以变质闪长岩、混合岩为主，此带主要由片理化很强的阳起石片岩组成，局部充填石英脉，走向340°～10°，倾向西，倾角约79°，0线以北倾向南东，其中变质岩风化强烈，微断裂和节理密集发育，片理化带宽12～25m，岩图1西帮北区片帮滑移带示意图块强度很低，侵水后强度更低。该处片理化带曾于2006年发生过厚2～3m的2～3个台阶的片帮滑坡（见图1），表明该处岩体稳定性较差，扩帮加陡过程中应密切监控该处的边坡稳定。0～4勘探线之间，564水平以上筑有高8m的砼坝。靠近砼坝北侧边坡岩体破碎，局部台阶风化成散体土状，坝体及台阶表面雨水冲刷痕迹较为明显，并存在与台阶走向平行的裂缝。

2．3东帮边坡地质勘查

东帮岩体以角闪变粒岩为主，岩石呈灰绿色，风化后局部呈灰色，主要由斜长石、角闪石、石英组成，含少量绿泥石。结构面发育，存在两组贯通性较好的节理，0～2线有地下水聚集涌出，矿山已铺设排水管道［1］。

3地质勘查分析结果

东帮边坡高度不大，岩体质量较好。南帮边坡虽然高度较大，但上部自然山体边坡坡度较缓，下部开挖边坡岩体质量较好，且端帮环向约束作用较强，裂隙处于闭合状态，边坡稳定性较好。西帮南区边坡是该矿最高最陡的区段，岩体成块状结构，松动崩塌形成的落石较多，尤其在F2断层带附近岩体破碎，存在局部楔形危岩体滑落的可能。西帮北区边坡岩性为风化程度剧烈的变质岩，存在阳起石片理化带，表面风化成散体结构，发生过局部片帮滑坡，扩帮加陡实施过程采取必要的监测和加固方案。

作者:任浩许雁超张洪宇郁平单位:河北钢铁集团矿业有限公司庙沟铁矿