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)礦巖可崩性評價(jià)及塊度分布預(yù)測研究

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)際開發(fā)過程中，深入分析其可崩性等級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，從而才能更好的開發(fā)出更多優(yōu)質(zhì)的礦產(chǎn)資源。進(jìn)一步來說，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)行深入分析評價(jià)，這樣才能開展更多有關(guān)塊度分布預(yù)測的研究。

礦巖可崩性塊度分部預(yù)測評價(jià)與研究

1　有關(guān)礦巖可崩性評價(jià)的概述

1.1礦巖可崩性的基本概念

礦巖的可崩性在開采礦產(chǎn)資源方面應(yīng)用極其廣泛，這里所說的可崩性評價(jià)從科學(xué)意義上指的是判斷自然崩落開采法能否適用于被開采礦巖的礦體與其周圍的礦巖上的一種綜合評價(jià)方法。眾所周知，礦產(chǎn)資源的開發(fā)得以與被開發(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

礦巖的可崩性是測量礦巖在受力作用下發(fā)生動(dòng)力學(xué)的過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評價(jià)礦巖可崩性的主要方法

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

2　對于某一礦區(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其進(jìn)行測量與評價(jià)，它們分別是：RMR法、RQD法與MRMR法。

2.1地質(zhì)力學(xué)分類（RMR法）

在1975年由南非著名教授提出的地質(zhì)力學(xué)分類又稱RMR巖體分級在礦巖質(zhì)量評價(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巖體的開挖質(zhì)量等級評價(jià)方法，RMR法與其分類標(biāo)準(zhǔn)在某些方面具有共同點(diǎn)。某礦區(qū)RMR值分類結(jié)果見表1。

表1　某礦區(qū)RMR值分類結(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法對其地區(qū)的礦巖可崩性進(jìn)行了測量與評價(jià)工作。他們在礦區(qū)的鉆孔處進(jìn)行采樣調(diào)查并對采集來的信息進(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。通過對統(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)，更易開采出優(yōu)質(zhì)的礦產(chǎn)資源。

通過具體的礦巖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)中都有著不同的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。在對某礦區(qū)進(jìn)行MRMR法的測試后，我們得出了以下結(jié)論：常見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　對于礦巖的塊度分析預(yù)測研究

除了采用以上所述的三種方法來評價(jià)礦巖的可崩性外，有關(guān)人員還可以通過觀察經(jīng)過自然崩落運(yùn)動(dòng)的礦巖的塊度及其分布情況來評級其可崩性是否良好。在科學(xué)意義上礦巖的塊度分布情況對礦區(qū)的底部構(gòu)造、消耗炸藥的數(shù)量以及礦產(chǎn)開發(fā)的機(jī)器都會(huì)有一定的影響。礦巖塊度種類各異，通常被分為初始塊度、可崩塊度以及開采塊度這三種類型。其中初始塊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。開采塊度又稱最后的放出塊度，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

原始塊度預(yù)測是由專業(yè)的BCF軟件測量得出，根據(jù)某礦區(qū)的實(shí)際情況，通過測量這個(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)的測量出其原始塊度最大體積為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，可以開展相應(yīng)的開采工作。

4　結(jié)語

綜上所述，RQD法、RMR法、MRMR法可以準(zhǔn)確的測量出某礦區(qū)礦巖的可崩性能是否良好。通過對不同類型的礦巖可崩性等級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)對礦區(qū)的塊度區(qū)域分布進(jìn)行預(yù)測工作，這會(huì)在一定程度上更有利于有關(guān)人員開展礦產(chǎn)開采的作業(yè)。

［1］褚洪濤，章光，李愛兵.某礦區(qū)礦巖可崩性評價(jià)及塊度分布預(yù)測研究［D］.礦業(yè)研究與開發(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)研究與開發(fā)，2007-05-27.

收稿：2016-03-03

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