金属矿山矿体围岩工程地质勘察在生产中的作用

４；
（ ）采场充填体压坏开裂； ８ （ ）采场侧壁脱层开裂 。 ９
（ Ｃ
３２ 影 响 因素 ．
顶板管理 ，地质构造、岩体工程 地质条件 、岩体结构及
其 稳 定 性 ， 空 区及 空 区群 ， 断 层 ，原 岩 应 力 场 ，岩 爆 和
地震活动等七类 。
图 １ 各 种 断 面 的胴 体 应 力 状 态比 较
【 摘 要 】广 西高峰矿业有 限责任公 司是一 家有 色金属采选为主 的矿 业企业 ，位 于广西南丹县 大厂镇 ，随着矿 山采矿的深
入 ，高峰 公 司随着开采深度 的增加 ，深部 矿岩体 内部的应力越来越大 ，岩体弹性势 能释放和开裂破坏 比较普遍 ，地压活动破 坏、 地震扰动破坏和 生产破坏越 来越严 重 ，给生产安全带 来不利 的影响 。通过在 高峰 深部 矿岩体进行 广泛的工程地质调查 ，对 井下
１ 工程地质概况
高峰矿 田主要位 于广 西西北部 ，含矿地层 主要 由泥盆系
中部、一 ３ １９南部、－ ５ 、－ ６ 、一 ７ 、一 ０ １ １ １６ １７ ２ ０北部 ） ，特 别是 在一 ５ １ １及其下部 区域 ，矿岩整体性差且节理裂隙发育，多数 区域较破碎 ，部分区域极破碎 。
（ ）Ｏ组成 的，矿井深度 ９ ０多米 ，矿井采 用竖井 、斜井 、 系 ０ 盲斜井 、斜 坡道联合 开拓 ，随着 开采深度 的增 加，井下矿岩
【 稿 日期 】２ １ — ０ ２ 收 ０ １ １— ４
围岩应力是初始应力在巷道周 围的重新分布 ，所 以初始 应 力状态对洞体应力重新分布起主导作用。地应 力主要 由岩 石 自重应力场构成 ，这时铅直应力为最大应力，而水平应力 很小。采场巷道 由于这种铅直受力条件 （ １ 图 ）理论上在拱 顶及洞底可能 出现拉应力区 （ Ｌ’号表示 ） ，在拱脚及洞脚部
矿岩体的整体结构性 、稳 定性 和岩体 质量进 行 了评价 ，总结 了高峰公 司井下顶板破 坏形式 ，提 出了高峰公 司深部矿岩体顶板稳
定性 【 】 １ 分级 管理 的方法和顶板 划分指标 ，针对： 不同级别不 同破坏方式 的顶板提 出了相应的 支护手段 、控制措 施和监测方法。 为作业 区域采场设计 、施 工提供 可靠的矿岩体 工程地 质依 据。
围 更大 ，而 且 在 洞 顶 及 洞 底 出现 拉 应 力 区 。 ～ 般 地 ， 圆 形巷
表 ｉ Ｒ Ｄ值与岩体 的工程质量关 系 Ｑ
Ｒ Ｄ（ ） Ｑ ％ 。
道 的围岩应力条件好 。 ２３ 岩体 中发育的节理 产状对应 力分布 的影响 ． 节理产状导致 围岩应力大小及主应力方 向的显著变化。 圆形洞 的应力集 中在两侧 （ ２ 图 ）在节理的影响下，洞体最
体 的整体 结构性 、稳 定性和岩体质 量降低 ，经 过工程地质勘 察 ：（ ）部分采场和 运输巷道 ，遭 受倾 向相悖 的组合节理组 １
２ 矿 山围岩应力分布特征
２ １ 洞 体 应 力 与最 大应 力 的 关 系 ．
【 】的切割 ，形成 了倒三角岩块 ，组成上小下大 的楔形体或 ２
平卧棱柱 形分离体 ，致 使采场顶板岩 石局部掉块 ；（ ）受断 ２ 层活动 的影响 ，项板 结构破碎 ，稳定性较差 ，容易产生顶板 冒落和 片部 ；（ ）部分采场沿矿体 走 向布置 ，在 采场的上盘 ３ 围岩节 理不发育 ，节 理组数一组 或两组的产状 与矿 体产状相 同；（ ）开采老 空区附近矿体 时， 由于空 区的影响 ，工作面 ４ 的顶板及 两帮岩体承 受的压力较大 或受空 区的长时间影 响而 屈服破坏 。局部矿体项板 围岩 稳固性很差 （ １４西北 部和 如一 ２
２１ ０ ２年 第 １期 （ 总第 １ ９期 ） ４
大 众 科 技
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Ｎｏ． ２０ ２ １， １
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金属矿 山矿体 围岩工程地质勘察在生产 中的作用
覃 虎
（ 广西 高峰 矿业： 有限责任公 司 ，广西 南丹 ５ ７ ０ ） ４２５
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位产生很大 切向压应 力，在边墙亦有较大 的铅直切 向压应 力 （＋ ‘’号表示 ） 。如果初始地应力主要 由水平构造应力 （ 限 局
于地壳运动较强烈 的地区 ） 组成 ， 这时水平应力为最大主应力。
【 作者简介 】覃虎 （ ９６ ） １８ 一 ，男 （ 壮族 ） ，广西 高 矿业有限责任公 司安全环保科地压组组长 ，勘查技术与工程助理 工程 峰 师 ，从事矿 山地压监测 系统监控 、矿 山围岩稳 定性评 价、巷道顶板稳定性分级管理等矿 山工程地质研究。
大 的切 向应 力可 能 有 三 种 方 向及 部 位 ： （ ）节 理 与 洞 体 受 力 １ 垂 直 ，或 交 角 较 大 时 （ 于 ６ 。 ） 大 ０ ，在 洞 周 边 与 节 理 垂 直 相 交 的 部位 上 产 生 最 大 切 向应 力 ， 垂 直 于 节 理 （ ２ Ｅ （ ） ； 它 图 （）Ｆ ）
１压 应力集 中 区 一 ２拉 应力 集 中区 一
４ 矿体围岩的分类及质量 分级
４１ 岩体 分级方法 ． Ｒ Ｄ值分级法 【 】 Ｍ Ｑ ５ 、Ｒ Ｒ分级 、Ｏ系统分级方法、岩体基
本 质 量 分 级 （Ｑ分 级） Ｂ 。 ４２ 岩 体 分级 结 果 ． １５号 矿 岩 体 质 量 评 价 ０
【 关键词 】弹性势能 ；工程地质调 查；顶板稳 定性 ；破 坏方式 【 中图分类号 】Ｔ ４ Ｕ２ 【 文献标识 ￣ ］Ａ － ５ ＇ 【 文章编号 】１ ０ — １ １ ２ １ ） １０ ９ — ４ ０ ８ １５ （０ ２ ０ — １ ８ ０
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２２ 洞体应力与巷道形状的关系 ． 在 一定的受 力条件下 ，洞体应力的分布受巷道形状影响
较 为显 著 ， 同的 巷 道 形 状其 应 力集 中 的部 位 及 范 围不 一 样 。 不 在 铅 直 荷 载 下 圆形 巷 道 在 两 侧 切 向应 力 集 中 （ １（ ） ，而 图 Ａ）
水平椭 圆形巷道在两侧切 向应力集中更明显 （ １（ ） ，范 图 Ｂ）
．
１ ８． ９
（ ） 沿 断层 破 碎 带 冒落 ； ３ （ ）岩 层 面 滑 移 ： ４
／
＋
，
ｆ
（ ） 顶板 岩 层 小块 松 散 掉 落 的 拱 形 冒落 ； ５ （ ）帮壁 “ 起 ” 、 “ 断 ”； ６ 鼓 折
、
（ ）顶板岩层弯 曲下沉 、脱层 ７
｜
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岩 石 质量
很 差
。 一 一 １。 。 Ｉ ｓ。 。 一 Ｉ 。 。。 Ｉ ～。 １ 好 ｌ 差 ｌ 般 好 １ 很
主 要 结构 面 的 结合 程
度 结 合好或 结 合 一 般 结 合差 结合 好或 结 合 一 般 结合 差 结 台好 结 合一般 结 合差 结 合一般 或 结合 差 结 合很 差 节 理 、裂隙 、层 面 节理 、 隙 、 而 、 裂 层 小断层 节理 、裂隙 、层 面 节理