萨热克铜矿工程地质调查及岩体稳定性分析.pdf

2016年4月
中国矿山工程
第45卷第2期
China Mine Engineering
应用研究?有色
萨热克铜矿工程地质调查及岩体稳定性分析
Engineering geological survey and rock mass mechanics stability analysis of Sareke Copper Mine
刘志强(金诚信矿业管理股份有限公司,北京101500
摘要:萨热克铜矿随着开采深度增加,工程地质条件、矿体赋存条件越来越复杂,米场发生大面积垮塥风险增大。通过现场
工程地质调查、岩体力学试验、稳定性理论分析评价等,掌握了调查区域结构面发育情况及岩体稳定性状态。结果显示:调查
区域的优势节理组共有2组,一组产状为160°∠41°,另一组产状为31°∠49°;萨热克铜矿围岩点荷载强度均值为3.48MPa,
单轴抗压强度为83.52MPa;矿体点荷载强度均值为3.88MPa,单轴抗压强度为93.12MPa;当采场长度为80m时,采场极限跨
度约为12m。
关键词:工程地质;岩体力学;稳定性;优化设计
Abstract: With the increase of mining depth in Sareke Copper Mine, the engineering geological conditions, orebody occurrence
condition are more and more complex, and the stope large collapse risk increases. Through the field engineering geological survey, rock
mechanics test, the theoretical analysis and evaluation of stability, it is known the development of regional structure and the stability
state of rock mass. The results show that the regional dominant joint set consists of two groups, one group dips of 160.241,the
other dips 331 49, and the point loading strength of surrounding rocks is 3.48 Mpa, uniaxial compressive strength is 83.52 Mpa
and the orebody average point load strength is 3. 88 MPA, uniaxial compressive strength is 93. 12 Mpa, and the stope limit span is about
12m when the stope length is 80m
Key words: engineering geology; rock mass mechanics; stability; optimization design
前言
萨热克铜矿位于新疆克孜勒苏柯尔克孜自治州乌恰
县,西南天山西段,海拔2500m至4600m。矿山采用斜
坡道开拓,生产能力为3000t/d。目前采矿方法主要为
分段空场嗣后充填法,充填浓度为68%。随着矿山开采
深度的增加,矿体赋存条件及工程地质条件越来越复杂,
因此考虑在后期逐步引入上向水平分层充填法、上向进
路充填法对部分难采矿体进行回采。为了在复杂的工程
地质条件及矿体赋存条件下确保采场稳定性,降低采场
文章编号
垮塌风险,确保矿山安全、高效回采,必须对影响地下采
1672-609X(2016)02-0001-05
矿工程稳定性的工程地质条件进行调查、研究岩体力学
中图分类号:TD311
参数,评价岩体稳定状态。
文献标志码:A
2岩体工程地质条件调查
收稿日期:2015-12-22
2.1调查方法
作者简介:刘志强(1979-),男,
现场工程地质调查采用详细测线法,即在巷道岩体
高级工程师,从事采矿技术管理
表面确定1条测线,然后测量与测线相交的结构面特征
作
参数。测线布置在距巷道底板1.0m以上,沿巷道壁面
水平拉直,测尺的一端为该测线的基点,从基点开始沿测
线方向对各构造因素进行测定口。测线上下1.0m作为
量测范围,该范围称作測带。测线的布置方法如图1所
中国矿山工程
2016年(第45卷)
上界限
140
100
下界限
图1工程地质调查测线布置图
←护
2.2现场调查
现场测量地点在萨热克铜矿井下2730m中段
和2745m分段的采场。在2730中段的001、002、
10°10°-20°20°-30°30°-40°40°-50°50°-60°60°-70°70°-80°80°-90°
节理裂隙倾角
003004、005、006、007、103、105、106、201和202采
场共布置了12条详细线,每条长度为20~22m;在
图32730m中段节理裂隙倾角分布
2745分段的001、002、004、005、007、103、105、106、
201、202、203采场和运输大巷(两处)中共布置了
13条详细线,每条长度为20~23m,部分测线位置
疑150
如图2所
50
节理裂隙倾角
图42745m分段节理裂隙倾角分布
3.2优势节理组
极射赤平投影是一种在二维图形上表示和分析
图22730m中段详细测线位置示意图
面与线之间三维关系的方法,这种方法最初是作为
调查中,共计完成详细线测量线长523.2m,记
个构造地质方面的应用工具而开发的,已被广泛
录节理总数1292条(长度超过50cm者),平均节理应用于矿山地质工程和若石工程领域2。2730m
间距2.47条/m,完全满足统计的精度要求,因此通中段调查区域共测得621条节理数据,通过节理的
过该样本得到的统计结果是可靠的。
极点图和等密度图来统计分析其分布特点,寻求其
3工程地质调查结果
优势节理面。由图5、图6、图7可以看出2730中段
的节理裂隙分布相对集中,主要集中于图7扇形窗
3.1不同倾角倾向条件下的节理分布情况
口所圈范围内,计算该区域的平均方位可得到调查
分别统计矿山2730m中段和2745m分段中不区域的优势节理组共有2组,一条倾向160°,倾角
同倾角条件下的节理分布情况与不同倾向条件下的41°左右,另一条倾向331°,倾角49左右。
节理分布情况,如图3、图4所示。由图可以清晰看
出,所测量区域节理分布规律明显,能清楚表征优势
节理组的产状。2730m中段和2745m分段中,节理
Pole
倾角近似于正态函数分布,以倾斜、急倾斜为主,在
30°~70°之间较为集中,该区段倾角的节理数分别
占各自总数的73%和74%。节理倾向则均集中于
120°~180和300°~360°之间。2730中段中,节理
倾向在120°~180°区段的节理数占节理总数的
Equal Angle