新立礦區海下開采礦巖結構面統計與分析

王德全,王 輝,王 平,劉福江,王 偉

(山東黃金集團三山島金礦, 山東萊州市 261442)

新立礦區海下開采礦巖結構面統計與分析

王德全,王 輝,王 平,劉福江,王 偉

(山東黃金集團三山島金礦, 山東萊州市 261442)

三山島金礦新立礦區礦體賦存于海底下,是我國第一座進行海下開采的硬巖礦山。對新立礦區最靠近海底的已開拓的-105 m中段巷道進行了詳細的工程地質調查,共調查窗口節理1021條,節理產狀較離散,傾角范圍主要為45°～75°,F1斷層上盤節理較發育,節理延伸距離較大,優勢方位較明顯,優勢組走向主要為20°～40°;下盤節理整體相對不發育,大多數巷道節理產狀呈隨機分布。

新立礦區;結構面調查;優勢節理;節理產狀

三山島金礦新立礦區礦體賦存于海底下,是我國第一座進行海下開采的硬巖礦山。礦區礦巖由黃鐵絹英巖化碎裂巖等組成,巖層的傾角較陡,礦體中裂隙不太發育。礦體下盤由絹英巖化花崗質碎裂巖、絹英巖化花崗巖等組成。通過對新立礦區最靠近海底的已開拓的-105 m中段巷道進行詳細的工程地質調查,掌握了新立礦區的巖體質量,為海下開采的支護方式設計、采場穩定性分析提供了依據。

1 節理裂隙調查網布置

調查巷道包括礦區-105 m中段的副井石門、措施井石門、卸礦站、各穿脈、回風巷等具備結構面量測條件的所有巷道,調查總長度為410 m,調查窗口總數為501個,調查窗口的節理總數1021條,掌子面(主裂面)調查36處。巖體結構面調查主要采用窗口法和數字攝影測量法,每10 m間隔取一個窗口量測。

2 礦區結構面調查結果分析

根據現場調查數據,分別以散點圖、走向/傾向玫瑰花圖等方法來分析工程巖體結構面分布規律,分析的空間范圍按照埋深水平、上下盤位置及措施井石門東北和西南巷道劃分。

-105 m中段結構面測量結果分析見圖1和圖2。

圖1 -105 m中段各測點處節理產狀散點統計分布

-105 m中段節理總體走向、傾向與傾角統計見表1。-105 m中段共量測結構面350個,結構面產狀較離散,優勢方位按走向大體可分4組:5°、35°、303°、345°;按傾向有兩組:75°∠60°、293°∠67°。上盤因為噴漿等現場條件的限制,量測的節理數較少,只有38條,顯示3組優勢組:103°∠61°、190°～210°∠35°～60°、304°∠61°。下盤節理312條,產狀離散,大體有2組優勢組,為293°∠68°、75°∠58°。措施井東北測量節理192條,產狀離散,優勢組為275°∠65°、293°∠66°、153°∠60°。措施井西南測量節理148條,優勢節理組有75°∠61°、295°∠65°。

圖2 -105 m中段各測點處結構面統計分布傾向玫瑰花

表1 -105 m中段節理總體走向、傾向與傾角統計結果

3 結 語

整個礦區共調查窗口節理1021條,節理產狀較離散,傾角范圍主要為45°～75°。F1斷層上盤節理較發育,節理延伸距離較大,優勢方位較明顯,優勢組走向主要為20°～40°;下盤節理整體相對不發育,大多數巷道節理產狀呈隨機分布,整體優勢方位不太明顯。下盤措施井石門東北巷道節理優勢組走向為23°,措施井石門西南巷道比措施井石門東北巷道節理發育程度相對較高,表現為節理面平直光滑,延伸距離大,優勢組走向為33°、344°。下盤沿脈巷道與穿脈巷道的節理產狀發育特征有明顯差異,穿脈巷道大多在礦體所分布范圍,節理優勢走向方位為345°;而相對遠離礦體的沿脈巷道節理優勢走向為33°、75°。表明熱液作用形成的礦床,其成礦后的礦體中的節理發育模式與其圍巖中的節理發育模式可能不同。

[1]李夕兵,劉志祥,彭 康.金屬礦海底基巖開采巖石力學理論與實踐[J].巖石力學與工程學報,2010(10):1945-1953.

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[3]彭 康,李夕兵.三山島金礦中段盤區間合理回采順序動態模擬選擇[J].礦冶工程,2010(6):8-12.

2012-03-02)

王德全(1976-),男,山東萊州人,助理工程師,從事礦山工程設計、研究與安全管理工作。