某礦區(qū)礦巖可崩性評(píng)價(jià)及塊度分布預(yù)測(cè)研究

孫麗婷（新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局704隊(duì)　哈密　839000）

某礦區(qū)礦巖可崩性評(píng)價(jià)及塊度分布預(yù)測(cè)研究

孫麗婷
（新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局704隊(duì)哈密839000）

在礦產(chǎn)資源的實(shí)際開(kāi)發(fā)過(guò)程中，深入分析其可崩性等級(jí)及其塊度分布情況有助于礦區(qū)底部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與發(fā)展，從而才能更好的開(kāi)發(fā)出更多優(yōu)質(zhì)的礦產(chǎn)資源。進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，在礦巖的可崩性方面結(jié)合其的礦體幾何形狀、裂隙幾何參數(shù)、原巖應(yīng)力狀況與裂隙強(qiáng)度等四個(gè)方面的特性并利用最新科技手段如RQD法進(jìn)行深入分析評(píng)價(jià)，這樣才能開(kāi)展更多有關(guān)塊度分布預(yù)測(cè)的研究。

礦巖可崩性塊度分部預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)與研究

1　有關(guān)礦巖可崩性評(píng)價(jià)的概述

1.1礦巖可崩性的基本概念

礦巖的可崩性在開(kāi)采礦產(chǎn)資源方面應(yīng)用極其廣泛，這里所說(shuō)的可崩性評(píng)價(jià)從科學(xué)意義上指的是判斷自然崩落開(kāi)采法能否適用于被開(kāi)采礦巖的礦體與其周?chē)牡V巖上的一種綜合評(píng)價(jià)方法。眾所周知，礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)得以與被開(kāi)發(fā)巖體的屬性良好，巖體是一種極其復(fù)雜，結(jié)構(gòu)豐富的自然物質(zhì)體系，而巖體發(fā)生崩落活動(dòng)是一種在受力情況下產(chǎn)生動(dòng)力學(xué)的過(guò)程。一般情況下巖體所展現(xiàn)出的崩落活動(dòng)通常被有關(guān)人員記錄下來(lái)并進(jìn)行匯總整理，從中可以觀察出其可崩性的狀態(tài)是否良好。

1.2影響礦巖可崩性的主要因素

礦巖的可崩性是測(cè)量礦巖在受力作用下發(fā)生動(dòng)力學(xué)的過(guò)程中是否具備良好狀態(tài)的一個(gè)重要指標(biāo)。在一般情況下影響礦巖可崩性的因素主要被分為自然因素與主觀、客觀因素。在自然因素中主要有礦體的幾何形狀、裂隙幾何參數(shù)、巖石強(qiáng)度、原巖應(yīng)力狀況以及裂隙強(qiáng)度。在主觀、客觀因素方面影響礦巖可崩性的因素主要有礦巖的分布位置、礦巖的底部范圍以及其邊界受到了削弱作用。在其中影響礦巖可崩性最主要的因素就是巖石的強(qiáng)度，巖石的強(qiáng)度包括抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度與抗一切外來(lái)作用力的強(qiáng)度，除此之外一定的巖石強(qiáng)度還會(huì)直接影響到巖體的結(jié)構(gòu)特征，巖塊的強(qiáng)度越低，巖體的結(jié)構(gòu)特征也會(huì)相應(yīng)的降低。

1.3評(píng)價(jià)礦巖可崩性的主要方法

在目前的科學(xué)測(cè)量體系中，有關(guān)礦巖可崩性的評(píng)價(jià)與分析主要是利用一種名叫巖體質(zhì)量分級(jí)的方式。總的來(lái)說(shuō)巖體質(zhì)量高低與好壞程度會(huì)對(duì)礦產(chǎn)開(kāi)采工程的設(shè)計(jì)，開(kāi)展與維護(hù)等方面產(chǎn)生一定的影響?？v觀國(guó)內(nèi)外多種多樣的巖體質(zhì)量分級(jí)方法，其中在理論體系中占據(jù)主要位置的就有RQD法、Q等級(jí)評(píng)價(jià)法、MRMR法與RMR法這四種方法。本文就根據(jù)這四種主要的評(píng)價(jià)礦巖的質(zhì)量等級(jí)方法結(jié)合對(duì)地測(cè)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上對(duì)礦巖的可崩性進(jìn)行深入研究與分析并對(duì)其塊度分布進(jìn)行預(yù)測(cè)工作。

2　對(duì)于某一礦區(qū)礦巖可崩性的研究

在研究某礦區(qū)礦巖的可崩性時(shí)我們主要是采用三種最可行的方法對(duì)其進(jìn)行測(cè)量與評(píng)價(jià)，它們分別是：RMR法、RQD法與MRMR法。

2.1地質(zhì)力學(xué)分類(lèi)（RMR法）

在1975年由南非著名教授提出的地質(zhì)力學(xué)分類(lèi)又稱(chēng)RMR巖體分級(jí)在礦巖質(zhì)量評(píng)價(jià)學(xué)術(shù)界產(chǎn)生了巨大的影響。其是由礦巖抗壓強(qiáng)度R1、礦巖質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)R2、非連續(xù)面間隔距離R3、非連續(xù)面客觀條件R4、地下水況R5，以及與礦巖結(jié)構(gòu)相關(guān)的非連續(xù)面的指引方向R6各部分指標(biāo)組成的，在這幾個(gè)指標(biāo)中前5個(gè)為組成RMR法的基本指標(biāo)。相比于NGI巖體的開(kāi)挖質(zhì)量等級(jí)評(píng)價(jià)方法，RMR法與其分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)在某些方面具有共同點(diǎn)。某礦區(qū)RMR值分類(lèi)結(jié)果見(jiàn)表1。

表1　某礦區(qū)RMR值分類(lèi)結(jié)果

由表1我們可以看出，上述所提到的三種礦巖的可崩性類(lèi)別都是屬于中等可崩型的。

2.2RQD法

有關(guān)施工人員根據(jù)礦巖的自然地質(zhì)特性采取RQD法對(duì)其地區(qū)的礦巖可崩性進(jìn)行了測(cè)量與評(píng)價(jià)工作。他們?cè)诘V區(qū)的鉆孔處進(jìn)行采樣調(diào)查并對(duì)采集來(lái)的信息進(jìn)行了RQD的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。統(tǒng)計(jì)出的結(jié)果具有不同的差異性，這也是受礦巖的巖性與所處的結(jié)構(gòu)環(huán)境的影響所致。統(tǒng)計(jì)出的值大致范圍分布在11.00 到48.30，標(biāo)準(zhǔn)值分布區(qū)域在30到45之間。通過(guò)對(duì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的深入研究我們可以得知礦區(qū)內(nèi)的礦巖整體質(zhì)量處于中等水平，礦巖可崩性高，更易進(jìn)行自然崩落的活動(dòng)，更易開(kāi)采出優(yōu)質(zhì)的礦產(chǎn)資源。

通過(guò)具體的礦巖RQD值的結(jié)果展示我們可以看出礦巖的可崩性與其組成巖石的質(zhì)量堅(jiān)固情況有關(guān)。最上層的礦巖一般都是由一些復(fù)雜的混合型巖石構(gòu)成的圍巖組成，其RQD值的分布范圍大概在4 至15左右。再逐步深入，在中間位置就是由超基性巖組成，其RQD值大概為50左右甚至以上。在平面水平上RQD值的分布也有巨大的不同與差別，一般在礦巖的6至7行會(huì)出現(xiàn)局部的破壞現(xiàn)象。

2.3mRMR法

在采取MRMR法進(jìn)行礦巖的可崩性的測(cè)量時(shí)我們可以參考RMR法，其基本原理與方法都是相同的。其研究的主要區(qū)域有：礦巖的強(qiáng)度及硬度分析、地下水質(zhì)條件、節(jié)理的距離與狀態(tài)分析等。在這幾個(gè)不同的研究指標(biāo)中都有著不同的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。在對(duì)某礦區(qū)進(jìn)行MRMR法的測(cè)試后，我們得出了以下結(jié)論：常見(jiàn)的礦巖組成部分如大理巖、礦體材料與超基性巖石的節(jié)理距離與狀態(tài)都是良好的，以至于其綜合評(píng)價(jià)總值在44至53的范圍內(nèi)浮動(dòng)，上下差距并不大。而混合型巖石的可崩性就不盡如意，易發(fā)生易崩現(xiàn)象。

3　對(duì)于礦巖的塊度分析預(yù)測(cè)研究

除了采用以上所述的三種方法來(lái)評(píng)價(jià)礦巖的可崩性外，有關(guān)人員還可以通過(guò)觀察經(jīng)過(guò)自然崩落運(yùn)動(dòng)的礦巖的塊度及其分布情況來(lái)評(píng)級(jí)其可崩性是否良好。在科學(xué)意義上礦巖的塊度分布情況對(duì)礦區(qū)的底部構(gòu)造、消耗炸藥的數(shù)量以及礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)的機(jī)器都會(huì)有一定的影響。礦巖塊度種類(lèi)各異，通常被分為初始?jí)K度、可崩塊度以及開(kāi)采塊度這三種類(lèi)型。其中初始?jí)K度是保持原有的形狀，不受人力因素干擾，是塊度分布的基礎(chǔ)?？杀缐K度則是受到可崩性質(zhì)的影響產(chǎn)生的塊度分布形狀。開(kāi)采塊度又稱(chēng)最后的放出塊度，是展示礦巖之間互相影響，擠壓產(chǎn)生的變形現(xiàn)象而產(chǎn)生的塊度分布形狀

原始?jí)K度預(yù)測(cè)是由專(zhuān)業(yè)的BCF軟件測(cè)量得出，根據(jù)某礦區(qū)的實(shí)際情況，通過(guò)測(cè)量這個(gè)礦區(qū)的巖體的地質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)與崩落的參數(shù)，并對(duì)其混合型巖石的崩落塊度進(jìn)行累計(jì)數(shù)據(jù)的整理后，我們科學(xué)的測(cè)量出其原始?jí)K度最大體積為0.3 m3，其混合型巖石的平均塊度為0.0012 m3，最大體積值大約為0.1 m3。由此數(shù)據(jù)得出這塊礦區(qū)開(kāi)采出的礦石塊度屬性較小，狀態(tài)良好并且不會(huì)產(chǎn)生卡斗現(xiàn)象。因此，此處礦區(qū)礦巖的塊度分布合理，可以開(kāi)展相應(yīng)的開(kāi)采工作。

4　結(jié)語(yǔ)

綜上所述，RQD法、RMR法、MRMR法可以準(zhǔn)確的測(cè)量出某礦區(qū)礦巖的可崩性能是否良好。通過(guò)對(duì)不同類(lèi)型的礦巖可崩性等級(jí)的研究我們可以得知混合型礦巖的可崩性能最優(yōu)異。與此同時(shí)，采用新型的BCF技術(shù)對(duì)礦區(qū)的塊度區(qū)域分布進(jìn)行預(yù)測(cè)工作，這會(huì)在一定程度上更有利于有關(guān)人員開(kāi)展礦產(chǎn)開(kāi)采的作業(yè)。

［1］褚洪濤，章光，李?lèi)?ài)兵.某礦區(qū)礦巖可崩性評(píng)價(jià)及塊度分布預(yù)測(cè)研究［D］.礦業(yè)研究與開(kāi)發(fā)，2010-06-30.

［2］文有道，李向東.金川Ⅲ礦區(qū)礦巖可崩性研究［D］.礦業(yè)研究與開(kāi)發(fā)，2007-05-27.

收稿：2016-03-03

10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2016.06.015