1、2010.082010.08梅山铁矿床地质概况梅山铁矿床地质概况宝钢梅山矿业有限公司宝钢梅山矿业有限公司第一章第一章 总论总论 19571957年物理探队在梅山地区进行地面磁测时发现梅山等强磁异常，年物理探队在梅山地区进行地面磁测时发现梅山等强磁异常，19581958年年807807队进行勘探，于队进行勘探，于19641964年年7 7月提交地质勘探报告（即一期勘探月提交地质勘探报告（即一期勘探报告）。报告）。19781978年年8 8月该队进行了二期勘探，月该队进行了二期勘探，19791979年年1212月提交了二期地月提交了二期地质勘探报告。经过二期勘探后，矿山累计探明表内铁矿石地质储量质
2、勘探报告。经过二期勘探后，矿山累计探明表内铁矿石地质储量26829.926829.9万吨。万吨。梅山铁矿梅山铁矿19651965年开始一期采矿工程的建设，设计采矿规模为年开始一期采矿工程的建设，设计采矿规模为250250万吨万吨/年。年。20042004年年1212月月1818日，二期采矿工程达产。是上海梅山钢铁公日，二期采矿工程达产。是上海梅山钢铁公司铁矿石原来基地，已经步过了司铁矿石原来基地，已经步过了4040多年。多年。1.1.地理位置地理位置 梅山铁矿位于江苏省南京市西南郊，南京市雨花台区西善桥镇东侧梅山铁矿位于江苏省南京市西南郊，南京市雨花台区西善桥镇东侧的丘陵平原地带。矿区地面标高
3、的丘陵平原地带。矿区地面标高13133030米，是目前我国距大城市最近的米，是目前我国距大城市最近的一座大型地下铁矿。一座大型地下铁矿。2.2.气候条件气候条件 南京地区属北亚热带润湿气候，处于西风环流控制之下，季风显南京地区属北亚热带润湿气候，处于西风环流控制之下，季风显 著，温暖宜人，四季分明，雨量充沛，冬夏温差显著。著，温暖宜人，四季分明，雨量充沛，冬夏温差显著。3.3.交通条件交通条件 梅山铁矿位于长江下游南京段，交通运输条件优越。铁路有宁芜铁梅山铁矿位于长江下游南京段，交通运输条件优越。铁路有宁芜铁路、沪宁铁路等。路、沪宁铁路等。第二章第二章 矿区地质矿区地质 梅山铁矿床位于宁芜火山
4、断陷盆地的北段。梅山铁矿为中生代梅山铁矿床位于宁芜火山断陷盆地的北段。梅山铁矿为中生代陆相火山岩区的一个大型富铁矿床，位于淮阴山字型构造体系前弧陆相火山岩区的一个大型富铁矿床，位于淮阴山字型构造体系前弧东翼，宁芜中生代陆相火山断陷盆地北段，梅山东翼，宁芜中生代陆相火山断陷盆地北段，梅山凤凰山构造带凤凰山构造带与滨江构造带的交叉部位。赋存于辉石闪长玢岩和龙王山组辉石安与滨江构造带的交叉部位。赋存于辉石闪长玢岩和龙王山组辉石安山岩之接触破碎带中，为一矿石类型多，矿化阶段多，多种成因的山岩之接触破碎带中，为一矿石类型多，矿化阶段多，多种成因的磁铁矿磁铁矿假象赤铁矿假象赤铁矿菱铁矿菱铁矿黄铁矿类型的铁
5、矿床，矿床成因为黄铁矿类型的铁矿床，矿床成因为次火山期后汽化高温热液交代次火山期后汽化高温热液交代矿浆贯入矿浆贯入矿浆期后高中温气液交矿浆期后高中温气液交代型铁矿。代型铁矿。矿区地理位置矿区地理位置江苏省南京市江苏省南京市主要控矿因素主要控矿因素成矿受成矿受NWNW向断裂带、向断裂带、NNENNE向断裂带和闪长玢岩与安山岩接触带形成的褶皱、向断裂带和闪长玢岩与安山岩接触带形成的褶皱、“虚脱虚脱”、断裂复合破碎带构造控制断裂复合破碎带构造控制成矿时代成矿时代上侏罗至下白垩纪（同位素年龄：上侏罗至下白垩纪（同位素年龄：118.8Ma)118.8Ma)地质工业类型地质工业类型陆相火山岩型铁矿陆相火山
6、岩型铁矿矿体赋存部位矿体赋存部位赋存在侏罗系上统辉石安山岩与燕山期辉长闪长玢岩的接触带及其附近赋存在侏罗系上统辉石安山岩与燕山期辉长闪长玢岩的接触带及其附近矿体形态及规模、产状矿体形态及规模、产状矿体呈透镜体状；长轴方向矿体呈透镜体状；长轴方向NENE倾伏，倾伏角倾伏，倾伏角2020，向北西侧伏；矿体长，向北西侧伏；矿体长13701370米、宽米、宽824824米、厚米、厚2.562922.56292米（平均厚度米（平均厚度134134米米)矿床规模矿床规模大型大型主要矿物主要矿物磁铁矿、半假象赤铁矿、假象赤铁矿、菱铁矿、黄铁矿、方解石、石英、铁白云石、透磁铁矿、半假象赤铁矿、假象赤铁矿、菱铁
7、矿、黄铁矿、方解石、石英、铁白云石、透辉石、石榴子石、磷灰石、高龄石辉石、石榴子石、磷灰石、高龄石主要有益、有害组分及共生矿产主要有益、有害组分及共生矿产有益组分：有益组分：V2O50.203%V2O50.203%；Ga0.0016%Ga0.0016%有害元素：有害元素：S2.015%S2.015%、P0.329%P0.329%共生矿产：黄铁矿共生矿产：黄铁矿TFe25.69%TFe25.69%、S19.695%S19.695%矿石性质矿石性质自然类型：块状矿石、斑点状矿石、网脉浸染状矿石、角砾状矿石、浸染状矿石、竹叶自然类型：块状矿石、斑点状矿石、网脉浸染状矿石、角砾状矿石、浸染状矿石、竹叶
8、状矿石状矿石结构构造：中细粒、交代残余结构、角砾状、块状、斑点状、浸染状、竹叶状构造。结构构造：中细粒、交代残余结构、角砾状、块状、斑点状、浸染状、竹叶状构造。主要化学组分：富矿主要化学组分：富矿TFe49.24%TFe49.24%、S2.50%S2.50%、P0.357%P0.357%、CaO1.8%CaO1.8%、Al2O331.07%Al2O331.07%、SiO26.78%SiO26.78%、碱度、碱度0.910.91；贫矿；贫矿TFe32.93%TFe32.93%、S1.631%S1.631%、P0.310%P0.310%。矿石较难选。矿石较难选。矿区地质特征及概况矿区地质特征及概况
9、1.21.2侏罗系上统云合山组（侏罗系上统云合山组（J3y)J3y)1.1.矿区地层矿区地层矿区内出露的地层自老而新如下：矿区内出露的地层自老而新如下：1.11.1侏罗系上统龙王山组（侏罗系上统龙王山组（J3L)J3L)1.31.3侏罗系上统大王山组（侏罗系上统大王山组（J3d)J3d)1.41.4白垩系下统冯圩村组（白垩系下统冯圩村组（K1f)K1f)1.51.5白垩系上统娘娘山组（白垩系上统娘娘山组（K1n)K1n)1.61.6白垩系上统浦口组（白垩系上统浦口组（K1p)K1p)1.71.7第四系第四系2.2.地质构造地质构造 矿区由侏罗系、白垩系火山岩地层组成平缓的泰山向斜和梅山短轴背斜
10、，矿区由侏罗系、白垩系火山岩地层组成平缓的泰山向斜和梅山短轴背斜，NWNW向和向和NENE向断裂发育，形成罗卜山古火山构造。向断裂发育，形成罗卜山古火山构造。与铁矿有控制作用的梅山短轴背斜主要分布在陈家凹大凹山一带，为与铁矿有控制作用的梅山短轴背斜主要分布在陈家凹大凹山一带，为辉石安山岩组成，北西翼岩层产状走向辉石安山岩组成，北西翼岩层产状走向40405050，倾向，倾向NWNW，倾角，倾角16162626，南东翼岩层产状，南东翼岩层产状20206565，倾向，倾向SESE，倾角，倾角30304040，轴向北东，轴向北东，南段被抬高，北段则向北东方向倾伏，被冯圩村组（姑山组）火山碎屑岩、南段被
11、抬高，北段则向北东方向倾伏，被冯圩村组（姑山组）火山碎屑岩、火山岩地层所覆盖。火山岩地层所覆盖。成矿前断裂：以成矿前断裂：以302302336336方向的张性断裂和方向的张性断裂和26264848方向压性方向压性断裂为主，这两组断裂交叉部位控制成矿，北西西向压扭性断裂为控岩构断裂为主，这两组断裂交叉部位控制成矿，北西西向压扭性断裂为控岩构造。造。成矿后的断裂有成矿后的断裂有3131条，其中地表断距大于条，其中地表断距大于2m2m计有计有1414条，井下断裂裂隙条，井下断裂裂隙1717条。断裂为条。断裂为NWNW、NNENNE及及NEENEE张性和张扭性断裂，断距在张性和张扭性断裂，断距在101
12、015m15m以内。矿坑以内。矿坑断裂调查和地表节理裂隙统计，亦以断裂调查和地表节理裂隙统计，亦以NW325NW325295295及及NE 30NE 305050者者居多，这与地表断层方向是一致的，这些断裂裂隙对矿体没有明显破坏作居多，这与地表断层方向是一致的，这些断裂裂隙对矿体没有明显破坏作用。用。罗卜山古火山口构造，自下而上分层，沉凝灰岩、凝灰角砾岩为喷发罗卜山古火山口构造，自下而上分层，沉凝灰岩、凝灰角砾岩为喷发沉积相；石英角闪石安山岩为浸出溢流相，含集块角砾岩、集块岩为喷发沉积相；石英角闪石安山岩为浸出溢流相，含集块角砾岩、集块岩为喷发碎屑岩相，石英角闪石安山岩为岩管相；晚期脉状石英角
13、闪石安山玢岩为碎屑岩相，石英角闪石安山岩为岩管相；晚期脉状石英角闪石安山玢岩为次火山岩侵入体。集块岩和含集块角砾岩在北西侧罗卜山和南东侧车库形次火山岩侵入体。集块岩和含集块角砾岩在北西侧罗卜山和南东侧车库形成喇叭形，罗卜山接触面产状走向成喇叭形，罗卜山接触面产状走向6565，倾向，倾向SESE，倾角，倾角7575，在接触面产，在接触面产状为状为8080，倾向，倾向NWNW倾角倾角5555，在接触面附近有震碎带和淬火边，同位素年，在接触面附近有震碎带和淬火边，同位素年龄数值说明火山口为成矿后的火山机构。如下图：龄数值说明火山口为成矿后的火山机构。如下图：产 状破（震）碎 带石 英 安 山 玢 岩
14、集 块 岩石 英 安 山 岩第 四 纪325罗卜山古火山口构造图 图2-1 断裂构造分成矿前和成矿后两种，成矿前断裂以断裂构造分成矿前和成矿后两种，成矿前断裂以NWNW向张性断裂和向张性断裂和NNENNE压压性断裂为主，为隐伏断裂，两组断裂交叉部位控制成矿。成矿后断裂有五组，性断裂为主，为隐伏断裂，两组断裂交叉部位控制成矿。成矿后断裂有五组，即：即：NENE、NEENEE、NWWNWW、NNWNNW和近和近SNSN向断层。分述如下：向断层。分述如下：2.1NNW2.1NNW向断裂组，产状为走向向断裂组，产状为走向325325，主要倾向，主要倾向235235，倾角，倾角65658080。它是矿区
15、表现最为明显的断裂构造。断裂面上见镜面、擦痕阶部、片理、它是矿区表现最为明显的断裂构造。断裂面上见镜面、擦痕阶部、片理、羽状断裂及岩性错断等特征。断层以左行平移为主，多数略显左行平移正断羽状断裂及岩性错断等特征。断层以左行平移为主，多数略显左行平移正断层性质（也有略显左行平移逆断层性质的），规模较大，延伸较长。在井下，层性质（也有略显左行平移逆断层性质的），规模较大，延伸较长。在井下，它错断了铁矿体，但短距不大。在地表错断了火山碎屑岩和次生石英岩、辉它错断了铁矿体，但短距不大。在地表错断了火山碎屑岩和次生石英岩、辉石安山岩（如：石安山岩（如：F3F3断层全长断层全长800800米，其产状为米，
16、其产状为345345/SW58/SW0.80.8半自溶性矿石（半自溶性矿石（Fe2)Fe2)353540400.50.50.80.8酸性矿石（酸性矿石（Fe3)Fe3)404045450.512%S12%；有害组分；有害组分Pb+Zn0.03%0.05%Pb+Zn0.03%0.05%，As0.5%,C12%As0.5%,C22毫米，大的可达毫米，大的可达2323厘米，中斑点厘米，中斑点1212毫米，细斑点毫米，细斑点0.10.11 1毫米。当菱铁矿交代充分时（包括裂隙的磁铁矿也被交代），就变成块状毫米。当菱铁矿交代充分时（包括裂隙的磁铁矿也被交代），就变成块状构造的菱铁矿，当各种构造菱铁矿不均
17、匀聚集时，就变成斑杂状构造。菱构造的菱铁矿，当各种构造菱铁矿不均匀聚集时，就变成斑杂状构造。菱铁矿局部交代石榴石、透辉石时，则形成浸染状菱铁矿石（以上简称混合铁矿局部交代石榴石、透辉石时，则形成浸染状菱铁矿石（以上简称混合矿矿石）。也有菱铁矿呈脉状、浸染状形成菱铁矿化辉石安山岩及凝灰岩。矿矿石）。也有菱铁矿呈脉状、浸染状形成菱铁矿化辉石安山岩及凝灰岩。竹叶状矿石竹叶状矿石 竹叶状矿石的竹叶多为较粗大自形晶的透辉石、磷灰石组竹叶状矿石的竹叶多为较粗大自形晶的透辉石、磷灰石组成，被磁铁矿包裹，呈海绵陨铁结构，有时成放射状、菊花状、总称为竹成，被磁铁矿包裹，呈海绵陨铁结构，有时成放射状、菊花状、总称
18、为竹叶状构造，上述矿物被菱铁矿、铁白云石、方解石交代形成假象，叶状构造，上述矿物被菱铁矿、铁白云石、方解石交代形成假象，“竹叶竹叶”大小不等，几毫米至几厘米。大小不等，几毫米至几厘米。网脉浸染状矿石网脉浸染状矿石 磁铁矿呈浸染状或不规则细脉状，常为透辉石磁铁矿呈浸染状或不规则细脉状，常为透辉石磷灰磷灰石石磁铁矿的三矿物组合脉，分布于蚀变辉长闪长玢岩中、与钠柱石、钙磁铁矿的三矿物组合脉，分布于蚀变辉长闪长玢岩中、与钠柱石、钙铁榴石、透辉石共生。并常见自形短轴状磷灰石与方解石一起呈脉状、团铁榴石、透辉石共生。并常见自形短轴状磷灰石与方解石一起呈脉状、团块状产出，富集成糖粒状晶质磷灰石矿。块状产出，
19、富集成糖粒状晶质磷灰石矿。浸染状矿石浸染状矿石 假象、半假象赤铁矿常与菱铁矿、铁白云石、白云石、方假象、半假象赤铁矿常与菱铁矿、铁白云石、白云石、方解石、黄铁矿、石英共生。常见从块状矿石解石、黄铁矿、石英共生。常见从块状矿石稠密浸染状矿石过度到浸染稠密浸染状矿石过度到浸染状矿石，矿石内有黄铁矿交代磁铁矿及假象赤铁矿、半假象赤铁矿、菱铁状矿石，矿石内有黄铁矿交代磁铁矿及假象赤铁矿、半假象赤铁矿、菱铁矿交代磁铁矿。这类浸染状矿石为菱铁矿、假象赤铁矿浸染在蚀变辉石安矿交代磁铁矿。这类浸染状矿石为菱铁矿、假象赤铁矿浸染在蚀变辉石安山岩中。山岩中。角砾状矿石角砾状矿石 常表现为安山岩、闪长玢岩等形成大小
20、不等，呈棱角状、常表现为安山岩、闪长玢岩等形成大小不等，呈棱角状、次棱角状被假象、半假象赤铁矿胶结，角砾常发生蚀变。也有角砾为矿石次棱角状被假象、半假象赤铁矿胶结，角砾常发生蚀变。也有角砾为矿石的角砾状矿石。的角砾状矿石。块状矿石分布在矿体的上部；斑点状矿石在矿体的西北部；网脉浸染块状矿石分布在矿体的上部；斑点状矿石在矿体的西北部；网脉浸染状矿石分布在矿体的西北部；浸染状矿石分布在矿体的上部；角砾状矿石分状矿石分布在矿体的西北部；浸染状矿石分布在矿体的上部；角砾状矿石分布在矿体的边部；竹叶状矿石分布在矿体中偏富矿体与岩体接触部位。布在矿体的边部；竹叶状矿石分布在矿体中偏富矿体与岩体接触部位。块
21、状矿石构成富矿；而浸染状矿石、斑点状矿石多形成贫矿或表外矿；块状矿石构成富矿；而浸染状矿石、斑点状矿石多形成贫矿或表外矿；斑点状矿石一般含菱铁矿或碳酸铁较高，而且多分布在矿体深部；混合矿是斑点状矿石一般含菱铁矿或碳酸铁较高，而且多分布在矿体深部；混合矿是菱铁矿含量菱铁矿含量20%20%或碳酸铁含量或碳酸铁含量10%10%的矿石，该矿石在铁矿石各品级中所占的的矿石，该矿石在铁矿石各品级中所占的比例分别为：富矿比例分别为：富矿30.25%30.25%，贫矿，贫矿42.25%42.25%，表外矿，表外矿27.2%27.2%；主要分布在；主要分布在400400勘探勘探线以北，线以北，198m198m标
22、高以下，绝大多数存在于标高以下，绝大多数存在于330m330m标高以下地段。标高以下地段。按有用矿物含量可分为混合矿矿石、磁铁矿型矿石、赤铁矿型矿石。按有用矿物含量可分为混合矿矿石、磁铁矿型矿石、赤铁矿型矿石。按工业要求又可分为富矿、贫矿和表外矿；其中富矿按碱度又分为自按工业要求又可分为富矿、贫矿和表外矿；其中富矿按碱度又分为自溶性、半自溶性、酸性矿石三种。溶性、半自溶性、酸性矿石三种。5 5、矿床开采技术条件、矿床开采技术条件 梅山铁矿为梅山铁矿为盲矿体，主矿体埋藏深度约盲矿体，主矿体埋藏深度约100400100400米。米。矿体直接顶板为辉石安山岩，一般结构完整、节理不太发育、基本上矿体直
23、接顶板为辉石安山岩，一般结构完整、节理不太发育、基本上无断裂破坏、特别是受硅化作用部分强度有所增加、总体上属于稳定至极无断裂破坏、特别是受硅化作用部分强度有所增加、总体上属于稳定至极稳定岩石，但接近矿体部分的安山岩由于处于微承压水带中，饱含地下水，稳定岩石，但接近矿体部分的安山岩由于处于微承压水带中，饱含地下水，加之局部地段破碎，其稳定性较差，属中等至不稳定程度，另外辉石安山加之局部地段破碎，其稳定性较差，属中等至不稳定程度，另外辉石安山岩受到高岭土化、碳酸盐化、叶蜡石化、绢云母化蚀变的部分，稳定性亦岩受到高岭土化、碳酸盐化、叶蜡石化、绢云母化蚀变的部分，稳定性亦较差。矿体顶板安山岩以下的岩石
24、：如集块岩、凝灰岩、凝灰角砾岩等可较差。矿体顶板安山岩以下的岩石：如集块岩、凝灰岩、凝灰角砾岩等可属中等稳定岩石、而浦口组砂砾岩及第四系堆积层等岩石则属不稳定至极属中等稳定岩石、而浦口组砂砾岩及第四系堆积层等岩石则属不稳定至极不稳定级。不稳定级。矿体的直接底板为辉长闪长玢岩，虽受到不同程度的蚀变如钙铁榴石化、矿体的直接底板为辉长闪长玢岩，虽受到不同程度的蚀变如钙铁榴石化、透辉石化、碳酸盐化等，但岩石致密坚硬，节理不发育、属于稳定至极稳定透辉石化、碳酸盐化等，但岩石致密坚硬，节理不发育、属于稳定至极稳定级。级。矿体本身：在块状矿石和浸染状矿石分布部位、稳定性较好，在矿体上部及矿体本身：在块状矿石
25、和浸染状矿石分布部位、稳定性较好，在矿体上部及有裂隙存在和局部破碎地段稳定性较差。有裂隙存在和局部破碎地段稳定性较差。据对钻孔岩芯观察和裂隙率的统计，不同水平岩石、矿石的稳定性如下：据对钻孔岩芯观察和裂隙率的统计，不同水平岩石、矿石的稳定性如下：130130米水平：裂隙数一般在米水平：裂隙数一般在1919条条/米左右、岩芯采取率大部分在米左右、岩芯采取率大部分在70%70%、矿石呈块状构造、致密坚硬，其周围为硅化、高岭土化安山岩、无甚破碎、矿石呈块状构造、致密坚硬，其周围为硅化、高岭土化安山岩、无甚破碎、一般均较稳定。仅在一般均较稳定。仅在CK38CK38、CK53CK53孔处，裂隙数达孔处，
26、裂隙数达3030条条/米，岩芯采取率低于米，岩芯采取率低于60%60%，稳定性差。，稳定性差。200200米水平：裂隙数一般在米水平：裂隙数一般在2222条条/米左右，岩芯采取率除米左右，岩芯采取率除CK14CK14、1818、2727、3333、5050、5151和和5454七个孔低于七个孔低于60%60%外，其余钻孔均达外，其余钻孔均达70%70%以上、本水平主要为块以上、本水平主要为块状矿石、致密坚硬。围岩为硅化、高岭土化安山岩、除在状矿石、致密坚硬。围岩为硅化、高岭土化安山岩、除在CK37CK37、3838、4242、5050等钻孔初裂隙较多外，其他地段裂隙不多，稳定性较好。等钻孔初裂
27、隙较多外，其他地段裂隙不多，稳定性较好。270270米水平：裂隙数一般为米水平：裂隙数一般为1515条条/米，在米，在CK38CK38、3939、5050、5555等孔处达等孔处达3030条条/米左右，而岩芯采取率大部分在米左右，而岩芯采取率大部分在80%80%以上，仅有以上，仅有CK6CK6、1010、1717、2020和和5252号号孔低于孔低于60%60%，所见矿石为块状、浸染状，在东北部围岩为高岭土化，硅化安，所见矿石为块状、浸染状，在东北部围岩为高岭土化，硅化安山岩，而东南部多为辉长闪长玢岩、除山岩，而东南部多为辉长闪长玢岩、除CK46CK46孔见有破碎角砾岩外，其他地段孔见有破碎角
28、砾岩外，其他地段未见破碎现象。未见破碎现象。340 340米水平：裂隙率一般米水平：裂隙率一般1717条条/米，在米，在CK37CK37、4242、4848孔等处裂隙少、而孔等处裂隙少、而3939孔裂隙较多孔裂隙较多(60(60条条/米，所见矿石多为浸染状，围岩多为辉长闪长玢岩，局米，所见矿石多为浸染状，围岩多为辉长闪长玢岩，局部地段为叶蜡石化、高岭土化和碳酸盐化安山岩、此处岩石稳定性较差。部地段为叶蜡石化、高岭土化和碳酸盐化安山岩、此处岩石稳定性较差。矿石类型矿石类型体重体重（t/m3)t/m3)抗压强度抗压强度普氏硬普氏硬度系数度系数（f)f)松散系松散系数（数（K)K)矿石湿矿石湿度（度
29、（%）Kg/cm2Kg/cm2MpaMpa矿矿石石富矿富矿4.064.061500150020002000147147196196121214141.61.62.42.4贫矿贫矿3.483.48500500900900494988881.551.55围围岩岩高岭高岭土化土化辉石辉石安山安山岩岩2.602.60300300500500292949494 46 61.51.5矽化矽化辉石辉石安山安山岩岩50050070070049496969辉长辉长闪长闪长玢岩玢岩80080078788 81010第三章第三章 水文地质及影响矿石安全生产的地质因素水文地质及影响矿石安全生产的地质因素 1.1.水文
30、地质情况水文地质情况 本矿区为平原丘陵区，地表水系发育，西北距长江本矿区为平原丘陵区，地表水系发育，西北距长江5 5公里，人工开挖的秦公里，人工开挖的秦淮河流经矿区东北部，河床宽淮河流经矿区东北部，河床宽5555米，标高米，标高0.40.4米左右，河面宽米左右，河面宽120120米，设计最米，设计最大泄洪量大泄洪量800800米米3/3/秒。秦淮新河河床下一般为秒。秦淮新河河床下一般为10201020米的亚粘土或淤泥，仅米的亚粘土或淤泥，仅个别处河床与基岩直接接触。为保证矿山安全，秦淮新河梅山段采取了在河个别处河床与基岩直接接触。为保证矿山安全，秦淮新河梅山段采取了在河床底部回填床底部回填1
31、1米亚粘土或铺设钢筋水泥的防渗措施，并在南岸施工米亚粘土或铺设钢筋水泥的防渗措施，并在南岸施工8 8个钻孔来个钻孔来观测河床的渗漏情况及其对矿山安全生产的危害。观测河床的渗漏情况及其对矿山安全生产的危害。本矿床地下水以静储量为主，动量甚少。在坑道基建初期，涌水量较大，本矿床地下水以静储量为主，动量甚少。在坑道基建初期，涌水量较大，曾发生多次突水淹井事故，在坑道基建后期涌水量较少。目前，基建坑道已曾发生多次突水淹井事故，在坑道基建后期涌水量较少。目前，基建坑道已到到420420米，并且米，并且330330米水平以上各中段的地下水已基本疏干。地表已形成米水平以上各中段的地下水已基本疏干。地表已形成
32、一个巨大的塌陷区。一个巨大的塌陷区。矿床水文地质特征如下矿床水文地质特征如下:1.11.1按矿石的富水性和水力特征按矿石的富水性和水力特征 矿区岩石富水性可分为五个带：表土及基岩风化裂隙弱潜水带；矿区岩石富水性可分为五个带：表土及基岩风化裂隙弱潜水带；上部矿体及近矿围岩孔洞和构造裂隙有压水带；下部矿体及围岩弱含水上部矿体及近矿围岩孔洞和构造裂隙有压水带；下部矿体及围岩弱含水带；层间破碎脉状含水带；矿体底板相对隔水带。带；层间破碎脉状含水带；矿体底板相对隔水带。1.21.2矿区断裂构造及其水文地质特征矿区断裂构造及其水文地质特征 本矿区断裂构造主要划分五组，具体情况见下表本矿区断裂构造主要划分五
33、组，具体情况见下表 组组编号编号产状产状性质性质富水程度富水程度1 1F1F1F6F635356060/SE75/SE759090张扭张扭较强、突水淹井较强、突水淹井2 2F7F7F10F1075758585/SE75/SE759090张扭张扭较强、突水淹井较强、突水淹井3 3F11F11F12F12280280300300/SE70/SE709090张扭张扭弱含水弱含水4 4F13F13F16F16320320330330/SE60/SE608585张扭张扭不含水不含水5 5F17F175 5/E782/E7829090剪切剪切弱含水弱含水1.31.3矿区地下水补给、径流和排泄模式矿区地下水
34、补给、径流和排泄模式 330 330米以上各中段已基本输干，形成一个北东米以上各中段已基本输干，形成一个北东南西向的似长条状的南西向的似长条状的输干漏斗。矿区地下水主要补给，径流和排泄模式：降雨和地表水直接补给输干漏斗。矿区地下水主要补给，径流和排泄模式：降雨和地表水直接补给给潜水，其中一部分垂直下渗，经围岩弱含水带主要汇集于深部之断裂中，给潜水，其中一部分垂直下渗，经围岩弱含水带主要汇集于深部之断裂中，然后流入然后流入330330米坑道，最后排至地面流出矿区。米坑道，最后排至地面流出矿区。2.2.影响矿山安全生产的地质因素影响矿山安全生产的地质因素 影响矿石安全生产的因素主要有地压（片帮、冒
35、顶）、地质构造（裂影响矿石安全生产的因素主要有地压（片帮、冒顶）、地质构造（裂隙）、地下水及秦淮新河、岩石及矿石类型（顶板稳定性）等。正确认识和隙）、地下水及秦淮新河、岩石及矿石类型（顶板稳定性）等。正确认识和处理危险因素，对确保矿山人身、设备安全具有重要意义。处理危险因素，对确保矿山人身、设备安全具有重要意义。2.12.1矿石类型与矿石稳定性矿石类型与矿石稳定性 梅山铁矿的矿石类型主要有块状矿石、斑点状矿石、竹叶状矿石、网梅山铁矿的矿石类型主要有块状矿石、斑点状矿石、竹叶状矿石、网脉浸染状矿石、浸染状矿石、网脉状矿石、角砾状矿石等七类。脉浸染状矿石、浸染状矿石、网脉状矿石、角砾状矿石等七类。
36、根据多年生产经验，我们将矿石划分稳定类、相对稳定类、不稳定类三种根据多年生产经验，我们将矿石划分稳定类、相对稳定类、不稳定类三种类型：类型：稳定类矿石：块状矿石、斑点状矿石、竹叶状矿石；稳定类矿石：块状矿石、斑点状矿石、竹叶状矿石；相对稳定类矿石：网脉状矿石、浸染状矿石；相对稳定类矿石：网脉状矿石、浸染状矿石；不稳定类矿石：角砾状矿石。不稳定类矿石：角砾状矿石。网脉状矿石、浸染状矿石、角砾状矿石往往与围岩蚀变相伴随，部稳网脉状矿石、浸染状矿石、角砾状矿石往往与围岩蚀变相伴随，部稳定的矿石类型在围岩蚀变的作用下稳定程度大为降低。定的矿石类型在围岩蚀变的作用下稳定程度大为降低。2.22.2岩石类型
37、及围岩蚀变岩石类型及围岩蚀变2.2.12.2.1围岩蚀变围岩蚀变 梅山铁矿的围岩有火山岩系列：沉凝灰岩、凝灰角砾岩、凝灰质粉砂梅山铁矿的围岩有火山岩系列：沉凝灰岩、凝灰角砾岩、凝灰质粉砂岩。岩浆岩系列：闪长玢岩。地层：辉石安山岩。现将给类型岩石简介如岩。岩浆岩系列：闪长玢岩。地层：辉石安山岩。现将给类型岩石简介如下：下：沉凝灰岩：褐红色、块状构造。主要是由火山灰胶结形成。岩石本身沉凝灰岩：褐红色、块状构造。主要是由火山灰胶结形成。岩石本身胶结程度较好，岩石硬度较小。受构造应力作用，易被多组节理剪切成方胶结程度较好，岩石硬度较小。受构造应力作用，易被多组节理剪切成方快状岩快，块间的粘聚力小，在巷
38、道掘进过程中容易发生无法预兆的冒顶，快状岩快，块间的粘聚力小，在巷道掘进过程中容易发生无法预兆的冒顶，对人员的生命安全构成威胁（对人员的生命安全构成威胁（318318米水平北风井绕道掘进过程中，巷道掘米水平北风井绕道掘进过程中，巷道掘进至曲方进至曲方2 2前约前约1010米时，掌子面附近大量冒顶，持续崩塌，冒落高度达米时，掌子面附近大量冒顶，持续崩塌，冒落高度达7878米。巷道被迫改道。从现场观察，掌子面附近发育一产状米。巷道被迫改道。从现场观察，掌子面附近发育一产状1401404040的压的压性断裂，断面光滑平整。沉凝灰岩中有三组方向节理，一组近水平，一组性断裂，断面光滑平整。沉凝灰岩中有三
39、组方向节理，一组近水平，一组走向在走向在7070左右，一组走向在左右，一组走向在1010左右，将凝灰岩交叉切割形成方块）。左右，将凝灰岩交叉切割形成方块）。凝灰角砾岩：灰凝灰角砾岩：灰灰白色。火山角砾、火山碎屑混杂，胶结程度差，灰白色。火山角砾、火山碎屑混杂，胶结程度差，岩石松散，岩性软，稳定性差。此种延伸容易出现绿泥石化、粘土化等多岩石松散，岩性软，稳定性差。此种延伸容易出现绿泥石化、粘土化等多种蚀变，叠加后颜色呈灰种蚀变，叠加后颜色呈灰灰绿灰绿灰紫等多种杂色。如遇含水断裂、破碎灰紫等多种杂色。如遇含水断裂、破碎带，岩石将严重蚀变成豆腐状、浆糊状，很难形成较规整的巷道。带，岩石将严重蚀变成豆
40、腐状、浆糊状，很难形成较规整的巷道。凝灰质粉砂岩：灰凝灰质粉砂岩：灰灰白色，凝灰质粉砂结构，层状构造。矿物成分，灰白色，凝灰质粉砂结构，层状构造。矿物成分，碎屑物主要为石英，此为碳酸盐，胶结物为泥质矿物（原为火山质）以及碎屑物主要为石英，此为碳酸盐，胶结物为泥质矿物（原为火山质）以及次生矿物，次生矿物，主要为碳酸盐，少量石英、黄铁矿。由于受力作用，次生矿物，次生矿物，主要为碳酸盐，少量石英、黄铁矿。由于受力作用，层理面呈波状弯曲。由于硅化作用，岩石的稳定性较好。层理面呈波状弯曲。由于硅化作用，岩石的稳定性较好。(如：如：318318米水米水平北部措施巷开口附近的岩石）。平北部措施巷开口附近的岩
41、石）。闪长玢岩：深灰闪长玢岩：深灰灰绿色，蚀变后为褐黄色（辉长闪长玢岩与辉石安灰绿色，蚀变后为褐黄色（辉长闪长玢岩与辉石安山岩地层接触处，由于同化、混染作用，界线不清）。新鲜岩石稳定性较山岩地层接触处，由于同化、混染作用，界线不清）。新鲜岩石稳定性较好，岩石稳定性较好，岩性较脆，硬度较大。由于岩石蚀变程度不同，稳好，岩石稳定性较好，岩性较脆，硬度较大。由于岩石蚀变程度不同，稳定性会发生显著变化。定性会发生显著变化。辉石安山岩：灰辉石安山岩：灰灰白色，斑状结构，块状构造。辉石安山岩的主灰白色，斑状结构，块状构造。辉石安山岩的主要蚀变类型为高岭土化、蚀变程度不一、岩石的稳定性大相径庭。要蚀变类型为
42、高岭土化、蚀变程度不一、岩石的稳定性大相径庭。蚀变程度低（较新鲜）的辉石安山岩、闪长玢岩较稳定，沉凝灰岩、蚀变程度低（较新鲜）的辉石安山岩、闪长玢岩较稳定，沉凝灰岩、凝灰角砾岩、凝灰质粉砂岩岩性松散，稳定性差，易发生冒顶现象。凝灰角砾岩、凝灰质粉砂岩岩性松散，稳定性差，易发生冒顶现象。2.2.22.2.2围岩蚀变的空间分带围岩蚀变的空间分带 围岩蚀变依原岩不同而异，辉石安山岩以硅化（次生石英岩化）、高岭围岩蚀变依原岩不同而异，辉石安山岩以硅化（次生石英岩化）、高岭土化和碳酸盐化为明显。闪长玢岩以矽卡岩化、碳酸盐化为明显。同时辉石土化和碳酸盐化为明显。闪长玢岩以矽卡岩化、碳酸盐化为明显。同时辉石
43、安山岩中还遭受铁矿化、闪长玢岩受强烈的铁矿化和磷灰石化。它们在空间安山岩中还遭受铁矿化、闪长玢岩受强烈的铁矿化和磷灰石化。它们在空间分布上具有明显的垂直分带现象。自浅而深为安山岩的硅化（次生石英岩），分布上具有明显的垂直分带现象。自浅而深为安山岩的硅化（次生石英岩），高岭土化带，近矿的安山岩为黄铁矿化、碳酸盐化带，矽卡岩化带，富铁矿高岭土化带，近矿的安山岩为黄铁矿化、碳酸盐化带，矽卡岩化带，富铁矿带、贫铁矿带或铁、磷矿带，矽卡岩化带、酸盐化带、绿泥石化带，较新鲜带、贫铁矿带或铁、磷矿带，矽卡岩化带、酸盐化带、绿泥石化带，较新鲜的辉石闪长玢岩，且局部受钠长石化。的辉石闪长玢岩，且局部受钠长石化。
44、受高岭土化（蚀变程度高的称粘土化）、绿泥石化蚀变的围岩，蚀变程受高岭土化（蚀变程度高的称粘土化）、绿泥石化蚀变的围岩，蚀变程度越高稳定性越差。度越高稳定性越差。1.41.4地质构造地质构造1.4.11.4.1不同性质的结构面或断裂对岩体稳定性的影响不同性质的结构面或断裂对岩体稳定性的影响 不同性质的结构面对岩体抗剪强度的影响：不同性质的结构面对岩体抗剪强度的影响：扭性结构形成时，产生块状构造岩、角砾岩等，岩体内部形成极为发育扭性结构形成时，产生块状构造岩、角砾岩等，岩体内部形成极为发育的掩蔽剪切裂隙，故承受压力时，很容易沿微剪切裂隙破坏，因此强度较小；的掩蔽剪切裂隙，故承受压力时，很容易沿微剪
45、切裂隙破坏，因此强度较小；而张性结构面形成时，一般微裂隙很少，故强度较高。压性结构面的糜棱岩而张性结构面形成时，一般微裂隙很少，故强度较高。压性结构面的糜棱岩要比扭性结构面的强度更低，且具片状结构，各向异性，因此结构面本身或要比扭性结构面的强度更低，且具片状结构，各向异性，因此结构面本身或其伴生的构造岩的抗剪强度是张性大于扭性、扭性大于压性。其伴生的构造岩的抗剪强度是张性大于扭性、扭性大于压性。不同性质的断裂对岩体物理性质及岩体压力的影响：不同性质的断裂对岩体物理性质及岩体压力的影响：一般张性断裂富水，扭性断裂次之，压性断裂更次之。一盘是主动盘一般张性断裂富水，扭性断裂次之，压性断裂更次之。一
46、盘是主动盘（滑动盘），次裂隙发育，所以张性断裂本身富水，上盘比下盘更富水，压（滑动盘），次裂隙发育，所以张性断裂本身富水，上盘比下盘更富水，压性断裂阻水。由于张、张扭性断裂富水的现象，形成洞室的充水，加大了岩性断裂阻水。由于张、张扭性断裂富水的现象，形成洞室的充水，加大了岩体的压力。体的压力。张、压性断裂的上盘裂隙发育，产生的岩体压力大，下盘比较完整，产张、压性断裂的上盘裂隙发育，产生的岩体压力大，下盘比较完整，产生的岩体压力小，所以选择洞室（或基地）时，如其它条件相同，应选下盘。生的岩体压力小，所以选择洞室（或基地）时，如其它条件相同，应选下盘。断裂复合部位是岩体比较破碎的地方，也是后期应力
47、易于集中、地下水断裂复合部位是岩体比较破碎的地方，也是后期应力易于集中、地下水易于汇集的地方，若此复合部位在硐室顶部，则是山体压力加大易于塌落的易于汇集的地方，若此复合部位在硐室顶部，则是山体压力加大易于塌落的部位。部位。斜接斜接反接反接截接的断裂，如位于硐室顶部、硐壁、边坡或地基上时，截接的断裂，如位于硐室顶部、硐壁、边坡或地基上时，对岩体稳定不利，特别是与硐轴线近平行的断裂最不利岩体岩体稳定。对岩体稳定不利，特别是与硐轴线近平行的断裂最不利岩体岩体稳定。1.4.21.4.2构造破碎带的影响构造破碎带的影响 构造破碎带表现为连续的破碎或蜂窝状洞穴，巷道顶板很不稳定，如无构造破碎带表现为连续的
48、破碎或蜂窝状洞穴，巷道顶板很不稳定，如无支护手段保证时，需要反复撬毛以确保安全生产。支护手段保证时，需要反复撬毛以确保安全生产。1.4.31.4.3节理的作用节理的作用 数组不同产状的节理切割成块状，光滑平整的节理面使得岩体块体间的数组不同产状的节理切割成块状，光滑平整的节理面使得岩体块体间的粘聚力降低，巷道掘进打破了原有的平衡，经常出现大块岩石冒落的情况。粘聚力降低，巷道掘进打破了原有的平衡，经常出现大块岩石冒落的情况。3.3.梅山铁矿矿山安全中的地质规律及注意事项梅山铁矿矿山安全中的地质规律及注意事项1)总体来说，矿石的稳定性比围岩的稳定性强。脆性岩石比塑性岩石的稳总体来说，矿石的稳定性比
49、围岩的稳定性强。脆性岩石比塑性岩石的稳定性好。定性好。2)新鲜岩矿石的稳定性大大高于蚀变的岩矿类型。新鲜岩矿石的稳定性大大高于蚀变的岩矿类型。3)裂隙、破碎带是影响现场安全的重要因素。裂隙、破碎带是影响现场安全的重要因素。4)蚀变岩石、构造破碎、地下水作用的集中部位是安全隐患最大的部位。蚀变岩石、构造破碎、地下水作用的集中部位是安全隐患最大的部位。5)对位于疏干漏斗之外的巷道，要对突水、涌水等灾害有安全预知。对位于疏干漏斗之外的巷道，要对突水、涌水等灾害有安全预知。6)对地压、塌陷区可能产生的地质灾害应引起高度重视。对地压、塌陷区可能产生的地质灾害应引起高度重视。7)对秦淮新河产生的安全问题应引起足够重视。对秦淮新河产生的安全问题应引起足够重视。
