孝义铝矿边坡岩体质量评价及民采空区分布调查分析

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1、ISSN1671—2900采矿技术第12卷第5期2O12年9月CN43一l347／TDMiningTechnology，Vo1．12，No．5Sep．2012∞孝义铝矿边坡岩体质量评价及民采空区分布调查分析孙亮，党建印(中铝山西分公司孝义铝矿，山西孝义市032303)摘要：在现场调查的基础上，对边坡岩体节理裂隙进行了统计分析，利用RQD指标对边坡砂岩体进行了质量评价，岩体质量为“好”。完成了边坡下伏民采空区现场调查，基本了解了民采空区的分布特征。研究成果为孝义铝矿工程灾害防治提供了理论依据。关键词：边坡稳定性；岩体质量；节理；民采空区岩体结构面和民采空区是

2、影响露天矿边坡稳定352。80。，其中以第二组：和第五组最为发育。第一性的重要因素。岩体质量的好坏与岩体结构面分布、二组节理倾向相同，第三、四、五组节理倾向相同，状况密切相关，而民采空区对边坡稳定性的影响与民采空区分布特征有关。在现场调查的基础上，研究孝义铝矿边坡岩体的结构面特征，对岩体质量做＼出评价，并对边坡下伏的民采空区分布特征进行分／(／1析，对岩体力学参数处理和民采空区边坡稳定性研究具有重要意义。＼======—一一O1边坡岩体节理调查与统计分析图2走向玫瑰花图孝义铝矿边坡及附近出露的地层主要由砂岩组N成，呈灰白色、灰色和灰黑色等。为掌握边坡岩体节

3、理的分布情况，采用点、线、面相结合的现场工程地质调查方法在民采空区露头良好的地段进行测量。在测线范围内测得的节理条数为118条，对具有代WE表性的节理进行了统计。●对这些节理产状进行统计分析，用国际上广泛‘使用的工程地质绘图软件绘制出节理走向(倾向)的倾角直方图、玫瑰花图、节理等密度图(见图1～图，，S4)图3走向玫瑰花图l020304o506o7OB09O图1倾角直方图由图可知，边坡砂岩中有5组节理，其平均产状分别为46。84。、83。78。、315。79。、326。70。、图4节理等密度图30采矽技朱且与第一、二组节理倾向相反，五组节理倾角均较陡。3民

4、采空区分布调查分析调查结果表明，孝义铝矿矿区边坡岩体主要存在5组节理，节理组之间相互闭合，少见交叉相互切1980~1990年代，孝义铝矿矿区及其周围经历断现象；结构面之间的间距较大，延伸长度较短，主了大量无序的民采开发，矿体完整性遭到严重破坏，要为1．40～3．10rn；结构面的表面较粗糙，张开度给矿山正常生产带来前所未有的挑战，同时带来一较小，总体呈压性，填充物较少，多为刚性接触。因系列工程地质环境问题。此，边坡岩体仍呈较完整状态，边坡稳定性程度由于分布在矿区的民采空区数量巨大，无法用较高。常规设备进行空区探测。因此，论文主要采用现场调查法对已经揭露的民

5、采空区进行调查，得到的部2边坡岩体质量评价分民采空区相关参数见表2。岩石质量指标RQD是美国伊利斯诺大学表2边坡下部分民采空区相关参数Deere于1964年提出的。50多年来，作为反映工程序号长度／m跨度／m高度／m体积／m。备注岩体完整程度的定量参数，RQD指标被广泛应用于20．003．50154．00部分揭露水利水电、矿山、地下工程、交通工程等岩体的稳定21．404．2O269．64部分揭露53．002．30390．O8完全揭露性评价中。本文选用RQD分级法对边坡岩体质量46．002．1026O．82完全揭露进行评价。28．001．4043．12部分揭

6、露传统的RQD值受取样钻孔布置数量和方向影13．403．20107．2O部分揭露响较大，因而误差较大，工程应用受到限制。采用测11．003．5O173．25部分揭露15．003．00l17．00部分揭露线法，根据上述节理统计的结果，引入Palmstrom75．002．40450．00完全揭露给出的体积节理数．，与RQD指标之间的相关关系，换算得出岩石的质量指标RQD。RQD与‘，的从现场揭露的民采空区来看，边坡下伏民采空换算关系如下：区的分布特征如下：RQD一115—3．3J(1)(1)主要沿矿产层分布，空区高度不超过矿体当J>35时，RQD一0；当．，<

7、4．5时，2RQ3D321厚度2；422一100。岩体体积节理数J的计算公式如下：∞舳(∞2)∞采∞用不正规全面采矿法开采，为节约成本，J一S1+S十⋯+S十S(2)一般无支护设施，依靠民采空区围岩自身调整应力式中：-，——岩体体积节理数，条／m。；分布，维持平衡状态；5——第组节理每米长测线上的条数，其(3)空间形态各异，规模大小不一，空区跨度不数值等于单位长度(5ITI以上)测线内超过10m，长度不超过100m；同组节理平均真间距的倒数；(4)空区走向与边坡走向存在3种位置关系：S——单位岩体中非成组节理的个数。空区走向与边坡走向平行；空区走向与边坡走

8、向斜根据现场节理裂隙调查统计的结果，换算得出交；空区走向与边坡走向