云锡氧化矿试验采场矿岩分级及采场结构优化研究

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1、第28卷第4期西安科技大学学报V01．28No．42008年l2月JOURNALOFXIANUNIVERSITYOFSCIENCEANDTECHNOLOGYDec．2008文章编号：1672—9315(2008)04—0662一o6云锡氧化矿试验采场矿岩分级及采场结构优化研究姚改焕，宋战平，余贤斌，张金仁(1．西安科技大学地质与环境学院，陕西西安710054；2．西安建筑科技大学土木工程学院，陕西西安710055；3．昆明理工大学国土与资源工程学院，云南昆明610059；4．陕西银母寺矿业有限公司，陕西风县721705)摘要：为确定云南锡业公司计划开采的lO缓倾斜似

2、层状矿体采场结构尺寸，研究开采期间既定采矿方式条件下采场的稳定性和安全、合理的采场支护参数，在现场地质调查基础上，采用分形理论和p法对云锡松矿10缓倾斜似层状矿矿岩体进行了合理分级，建立了矿岩的初步分级体系，在此基础上提出了松矿10缓倾斜似层状矿试验采场合理的结构尺寸和支护方案，确保了试验采场回采期的安全性。关键词：岩石力学；采场结构优化；矿岩体分级中图分类号：P578；P618．7文献标识码：A0引言在地下采矿工程中，采场周边矿岩体的特性，特别是矿岩体的分级评定是确定安全、合理采场结构尺寸的主要依据，是确定地下采场经济、合理采场支护方案的主要根据¨J。云南锡业公司

3、10矿体是云锡公司计划开采的主要矿体之一，岩体矿岩结构特征与质量评价是安全、经济、高效、合理开采10I6缓倾斜矿体的基础。为确定l0缓倾斜矿体采场的合理结构尺寸，评价和判定采场的稳定，确定安全、合理的采场支护方案，为松矿开采缓倾斜提供疾步数据和经验，在对矿体进行详细地质调查基础上，研究了矿体所在区域矿岩体的合理分级是十分必要的。为确定云南锡业公司计划开采的10缓倾斜似层状矿体采场结构尺寸，研究开采期间既定采矿方式条件下采场的稳定性和安全、合理的采场支护参数，在现场地质调查基础上对研究的主要内容，为配合试验采场工作的顺利进行，为松矿开采缓倾斜提供数据和经验，采用分形维

4、数和Q法对云锡松矿10I6缓倾斜似层状矿矿岩体进行了合理分级，建立了松矿氧化矿围岩的初步分级体系。在合理分级基础上提出了松矿lOI6缓倾斜似层状矿试验采场合理的结构尺寸和支护方案。试验采场的成功验证了分级方法的可行性和实用性，研究成果可推广应用于同类缓倾斜似层状矿开采。1试验采场矿岩特性10矿体属高松矿田芦塘坝矿段10#矿群缓倾斜似层状矿体之一。矿体产于T2g15地层中，受层间破碎带构造控制。赋存标高1790—1690m，埋深568—688m，矿体走向N60。V~-，倾向SW，走向长度受芦塘坝1#断裂控制并紧挨断层，矿体厚15m，平均8m，矿石以土状褐铁矿为主，少量

5、为胶质褐铁矿，不稳定=2—3，矿体围岩为细至中晶质大理岩，有矿化现象，随矿化程度降低其稳固性增强。调查发现，该区矿岩中有3组层间节理，且延伸较长，新鲜层面一般紧密型，部分层面含泥化夹层。而且矿岩中小节理裂隙发育，成组出现，节理长度0．3～1．0rfl，节理间距10—60em。在调查节理中，压性节理面平直光滑，呈紧密型；张性节理面粗糙且不连续，呈张开型或半张开型，部分有泥质充填。收稿日期：2008—04—11责任编辑：杨忠民作者简介：姚改焕(1955一)，女，陕西蒲城人，高级工程师，主要从事地质工程的教学与研究第4期姚改焕等：云锡氧化矿试验采场矿岩分级及采场结构优化研

6、究6631．1矿体各层矿岩描述大理岩，青灰色细晶质大理岩，与矿化层分界明显。有方解石细脉充填，局部夹有致密、紫色、脆性灰质白云岩。．矿化层，总体为褐黑到灰色细晶矿化，节理发育，可见褐铁矿细脉呈网状穿插分布其中。矿化大理岩呈褐黑色、黑色铁猛矿化。局部可见褐铁矿，矿化强烈地段可见赤铁矿，节理发育；矿化白云岩呈浅褐黑灰色，结构致密呈树枝状，矿化弱，完整性好。矿石自然类型为土状氧化锡铅矿，主要矿物有铅铁矿、白铅矿、锡石、水铅矿等，局部残存有方铅矿、黄铁矿以及大量铁质粘土和锰土。棕色赤铁矿型氧化锡铅矿，其中有未氧化的方铅矿团，团斑化程度增大稳固性减小。1．2矿岩体内断层分布芦

7、塘坝l#断层：带宽5m，其断裂上盘较为平缓，擦痕明显，可见油脂光泽，在下盘沿断裂面夹有白色方解石脉，呈长方形。带内充填大理岩角砾，呈透镜状悬吊，被褐色泥质粘土包裹，局部片理氧化，破碎带呈压扭性，产状NE40。一NW60。，擦痕角水平。矿体内其它断层属压性断层，带内平直紧闭，充填灰色、白色、红色泥质物，倾角小于10。，宽为0．2—5m，4—6剖面内有3条。宽为5—15cm，断层面光滑成镜面，其中可见二期擦痕，产状NE80。擦痕角水平。矿化破碎带宽4～6m，充填物由块状灰质白云岩组成，块度大小不一，为0．01～2m小角砾，呈圆状，胶结物为褐色粘土，胶结松散，角砾强烈