山东几个黄金矿山岩体移动初探.pdf

1，3 r 山东几个黄金矿 山岩体移动初探 山东省黄 金工业 总公 司 崔璃 摄要 为了解决实际问再， 通过涮量手段进行地表和井下岩体移动观疆 I 是十分重要的．通过对观铡数据的租曩和分析， 计算出岩体移动角，台理的留置保安 矿柱{摸索出岩悻移动的规律 ，找 出移动的原因，黼定 出控制岩 俸移动的措施 I对采场’ 龅出现的一蒂 ．地表裂缝的扩大可能造成的危害提出预报 ，指导矿山安全生产 ．本文对 山东几十盎矿岩移问愚进行分析探讨． 新城金矿 1 ． 裂缝情荨 己 帕一 奎 新城金矿子弟学校位于新城金矿矿区的西 北角，烟潍公路的右侧，新城镇村的东部．整 个校园位于矿体的上部．正处于新城金矿--3 0 米和 一7 0 米 中段采 区的正上方 。见 图 1 ，图2 、 图3 。 圈1坑 内外对厢 示意 圈 校园操场地面标高为3 o 米 距一3 0 米 中 段 的采 场顶 部约4 0 米 ，距 一5 0 米 中段 采场 的顶 有 色矿 -- 1 9 8 9 ． 2 圈2 1 8 2 线 剖面圈 供应站一型肇 1 o0 圈5 1 7 6 钱 胡面圈 部约6 0 米 ． 学校教 室楼 为砖结构 的三层 拐角楼 ．建 于 1 9 8 3 年。建筑面积1 3 3 8 平方米。 从 1 9 8 5 年2 月发现校园东墙出现裂缝 后又 维普资讯 发现教室楼的后墙及前墙亦出现裂缝。东墙在 1 米 高处 南北水平错 动1 2 厘 米 垂 直 移动4 厘 米 。 由于险 情的 出现 ，教 室楼 已 于 1 9 8 5 年4 月 迁 出。 此楼 现 已空置 。仅此一 项造成经 济损失 7 08 o 万 元 。 1 9 8 7 年5 月9 日的调查 教 室楼 ～楼曲前 墙 出现 裂缝 6 条 宽 度达7 8厘 米 ；长0 ． 8 , - 2 ． 0 米i 后墙 裂缝 3 条 南 墙裂 缝2 条 。校 门右 侧墙 的裂缝 最为严重 ．墙 已 出现里外倾 斜，有 倒坍 的危险 。厨房 的西 山墙裂 缝 l 条 ，东墙2 条 此 外新 城镇 的银 行后墙及顶 棚各 出现 裂缝 1 条 ， 见 罔 1 ． 物资供 应站的前墙 出现裂 缝 1 条．见 图3 。 吐 f 于没有进行地表岩体移动观测，不掌握 移 动的资 料和 数据 ．裂缝 出现 的原 因现在 尚不 完全请楚。但是由于地表下沉和其水平移动的 影哺这一点是很明显 的。许多经验说明如果 地 面垂 直 方面的移 动不超过 3 厘米 ， 对建 筑物 破 坏影响不大。而新城金矿矿体上部的地袁的竖 直移动已经超过3 厘米 。 所以，对建筑物产生了 破 坏。 另据 调查井 下 一3 o 米 及 一5 o 米 中段 的顶底 拄变形也可说明这一点 2 ． 地顶 藏 况曩 采 矿方 法 新城矿区位于胶东半 岛 招 掖 金矿带的西 部，区域地质位于沂沭探大断裂之东侧的招远 一 栖霞隧起区。矿体赋存于焦家断裂带 中 矿 体产状 ，走 向N4 0 E，倾 向NW ． 倾 角 平 均 29。 。矿体平均 厚 度为9 米 ．最大厚 嚷选 3 1 米 。 矿石 主要 类 型为 黄铁绢 英化碎 裂岩和 黄铁绢英 化花岗岩，矿石硬度系数f 8 1 0 ．除矿体两 翼是碎裂岩及局部地段裂 隙发育外，一般 尚稳 固。矿体 上盘 为绢英 化碎 裂岩 f 4 6 ， 围岩 破 碎 易坍 塌 ．稳固性 整 ，下 盘为绢英 化 花岗闪 长岩，f 】 1 一】 2 ，稳固性良好。矿 床 水文地 质条件简单，坑内最大涌水量为4 4 0 0 米 ／ 日 采用 上 向分 层尾砂 胶结 充填采矿 法 ，分 矿 房 矿柱两步回采。 一 1 0 -- 顶底柱 中厚以上矿段选用点柱式上向分层 充填法．薄矿段则采用锚 网护顶的点柱式倾斜 回采，事 后充填 的采矿方 法。 5 ． 骧因分析 新城镇地面房屋 出现裂缝，当地群众反映 是 由于地下 采矿 爆破 所造成 的。为弄 清究竟 ， 新城金矿 曾邀请 山东省地震 局 进 行 了模拟测 量。根据观测所得数据及有关公式计算， 可知 上部中段的残栗与掘进 以及 回采落矿爆破引起 地 面最大 振动速 度为0 ． 2 5 1 ． 7 2 厘米／ 秒 ， 对照 爆 破地震烈 度标准 ，其对_虚 的工程地 震烈度 为 3 5 度。 由此可以认为，在新城金矿齐发爆破 药量 1 3 0 , - 1 5 0 公 斤的条件 下 ． 在 一1 2 0 米 中段 施 工时 ，一次爆 破所 引起 的地面振 动 ．一般 不 会引起地面房屋的破坏。作者认为引起地面 房屋 裂缝的原 因虽然 很多很复 杂，但 其主要原 因是 地表下 沉移动 。引起地表 下沉位移 的原 因 初步 认识 主要是 一3 0 米 一 --9 5 米 中段 采矿 和顶 底柱回采充填不台格的影响，具体表现在 1 顶底柱回采后充填不及时 2 充填后不接顶，平均空顶距0 ． 5 1 ． 0 米 ； 3 充填体强 度低 ．仅 2 - , 3 公 斤／ 厘米 ； 4 留设 的间柱或点柱上、下中段不在一 个 铅垂面上 ， 部分 间柱等 于是立 在充填体上 的， 实际上都起不到支撑柱的作用； 5 多次的不同地点的频繁爆破对地表下 沉位 移起 了加 速作用 。 笔者 认 为新城镇地裘 下沉 是 一1 0 一 一7 0 米 中段的回采对其影响最大 一3 o 一 一7 0 米顶底 柱的卿采将使其地表的下沉 移 动 再 次加速发 展 ； 一9 5 中段 以下的采矿对 地表 移动的 影响将 趋 向缓和；现 在地面房屋 裂缝 的范围 正处于移 动与束移动的边缘地带．因此对裂缝的影响最 大 ，是裂 缝 出现最严 重地 段 。 烟潍 公路 由于处在下 部矿体 的顶端 ，而主 井及副井和主要运输大巷均在矿体底盘．受其 下沉位移的影响甚微，估计将不会 出现变形面 有 色矿 山一 1 9 8 9 ． 2 维普资讯 影响 正常生产 。 4 ． 几点瘟谊 1 ● 针对造成地表下沉 位移的主要原因 采取果断得力措施； 2 尽快 着手 建 立新城镇 地袁 岩体 移动观 测站 为抑制 移动提供 司靠 的数据 ，资 料和信 息预报 3 地 下建立岩体 移动监视 点，不定 期的 进 行 观测 ，为地 压显现 提 出初步数 据。 以利今 后 对 地压观褪 6 的决策 。 二、焦家竖井工业场地发 生裂缝 的浅析 1 ． 地质概况 矿 区位于沂 沭大断裂 之东侧 ，招远一 栖 霞 隆起区之西舒，金矿床赋存在黄县弧形断裂之 西 南段一 焦家断裂之 中． 地表覆有 3 1 0 米 的第 四纪 通砂 土 ， 太古界 腔京群 的斜长角 闪岩等变质 岩。分布在 焦家断 裂上盘 。 下盘 为 中生代混 台岩 化黑云母花 岗岩 脉岩有伟晶岩和煌斑岩。主断裂面平滑连续， 发 育 ．有厚0 ． 1 一 l 米 的断层泥 ．沿 断裂两 侧形 成宽窄 不一的挤 压破碎带 ，金矿床 赋存在主 断 裂下盘 的破碎 带 内 工业矿体共有六条。l 矿体长1 2 2 0 米，产 被 NE1 0 。 43 3 NW 倾 向 倾 角4 0 一6 0 。 、 平 均 厚 度3 ． 5 米 。2 a 矿体位 于 1 矿 体下盘 2 0 3 o 米，产状同l 矿体相似 平均厚 度1 ． 6 米。 矿床深 堙在 当地 浸蚀 基准 面以下 的裂 隙微 承 压含水屡 中，主裂 面的0 ． 1 t 0 ． 3 5 厚 的断层 泥 是 良好 的隔水 屡 ，在 断裂两 侧 各 有 5 1 0 米 宽的不含水破碎带，再往外的两侧古水较多。 2 ． 小露 天爱井下开 采情 况 露天坑地表标高为3 5 米，设计开采深度 底 部标 高为0 米；开 采长度为2 7 0 米．上 日宽度 为8 0 米 ；下盘最 终 边坡 角为6 o 。 北露 天坑是 1 9 8 3 年8 月投产 的 。 现 已采 四个 有 色矿 山一 l 9 8 9 ． 2 台阶。采深近4 0 米 ，采 出矿 量近 3 2 万 吨． 由于在设计标高以下，还有一些富矿休未 开采，为减 少资源 的损失 ， 已对0 米 以 下矿休 进行采矿。现在露天坑的底部标 高 已达一5 ． 6 米 。在回采 0 米 台阶 以上 时，于 1 9 8 6 年4 月份 露 天 坑下盘 9 5 线 至 1 0 0 线 之 间产 生滑 坡，见 图4 。 圈4露 天坑 与工业场地 示意 圈 在 观测的4 0 天时间 内，测 点最大水平 移动 量为 1 ． 9 2 5 米 ．垂直位 移量 为 1 ． 6 2 1 米。 实际 滑 下体 积为 3 6 3 4 米。 。滑坡 后 坡 角为5 5 一6 o。 的 斜角 。各台 阶 已不存在。 现在 。井 下一1 0 米 一3 o 米 ，一 7 o 米 中段 已全面拉开，并进行 采矿。9 8 线附近露天坑 侧下部的3 0 6 采场的顶部标高已高 出 露天坑底 部．东 边坡的 下部 一2 o 一一 1 0 米标 高处 3 t 脉 的 采矿，现 已形成 采空 区，见 图5 ． 圈 5 9 8 线翻 面示意圈 在 9 4 线 附近 3 0 3 7 采场上 部的 冒落标 高 已 超 过露天 坑的底 部标高 ，在 东边坡 下2 3 6 采 维普资讯 场 已形成了空区．见 图6 。 盈 6 9 4 馈剖面 示意盈 5 ． 竖井工 业场地的 裂董情 况 l 9 8 6 年 4 月 ．9 4 线 露 天振动放 矿机 下 部砌 石结掏产生裂缝 ．在两个月内沿 l 和2 矿体走 向 白9 3 线一l 0 l 线 间产生了连续的 裂缝 参看 圈4 ，长1 0 5 米 ，宽0 3 厘米。 变形点距新竖井井塔最近只有2 4 米，见图 5． 4 ． ■夭边坡下滑 夏 工业 塌地发 生裂缝浅析 露天 边坡下滑 及 工业 场地 出现裂缝 的 因素 是 多方 面 的． 下滑则是 促使 工业 场地 出觋裂缝 的 主要娠因 ． 1 露天坑的采矿， 特别是超设计采矿是边 坡 下滑 的重要因 素由于 露天坑有相 当大 的 空 间．四周边坡对空间形成了较大地负压．为取 得新的力的平衡 ．周 围边坡存在着向露天空间 及其下部运动的因素。特别是超设计采矿 ，使 边坡的斜面加长 坡角变陡超期振动了周围边 坡 更 多的破坏了边坡的稳定性． 2 新竖井掘 进爆 破产生 弹性 波的影 响 新 竖井位 于露天坑 的下盘 ，井 中心 距露天坑 上部 边沿最小距离为7 2 米 ，距坑 底水平 距离为 i i 3 米。新竖井已下掘至一1 5 o 米。 由于新竖井在下掘 中每次的爆破对岩体将 产生破碎区、裂隙区和弹性 区．嚣天东边坡正 处在新竖井爆源弹性区内，新竖井的每次爆破 震动是猎坡的诱困．边城 内的节理面提供 了滑 一 l 2-- 坡可能性，当坡面角大于岩石层面角时就 出现 了滑 坡 ．滑 坡 的位移致 使裂缝产 生。 3 露天坑底部及边坡下的井下采矿 如 工节所 述 大大 消 弱了露 天边 坡底脚支 柱 的支 撑力 ．使边坡的稳定性受到了破坏 ．坡体缓慢 下 沉 ．再 加以井 下采矿爆 破 的震 动 加速 了坡体 的下滑 ． 4 降雨 的影响雨季 降水量舯 增加 ，地 表水 沿裂 缝 流下 ，冲刷着裂 缝 ，降低 了岩 体的 粘聚力，裂隙表面发生解体使裂缝扩大．继而 在裂 隙水的压 力作用下 ．使坡 体 自重 增加 ．这 些变化的外因都会使坡体的下滑速度加快 ．葡 时 也使裂缝不 断扩大 加宽。 5 ． 抑爿边壤移 动的 几点 想法 露 天东 边坡的继续 下滑和 裂缝 线 的不 断扩 大直接威胁着新竖井的安全．关系到焦家金矿 二期工程的衔接．必须慎重对待，采取措施 ， 抑制继续滑动为上策。以全力保护新竖井的安 全 ，建议采取 如下措 施 i首先 尽快 充填舔 天 底部坑下 采空 区， 加强 边坑 脚的 强度和支撑 力 ； f 2 以毛石 灌混凝 士砂装 充填露 天坑 ．先 充 填到0 米 ．然后 以尾 砂 充填压实 i 3 放炮崩落西边坡，用崩落毛石充填坡 底 ．顶 住东 边坡脚 以取 得平 衡 ； 4 在 竖井周围 建立监 点 ，不定 期进行 观测， 观察新竖井周围的移动情况 ～旦发觋穆 动加速 ， 再在 竖井内建 立岩体 移动观测 点． 及 时 提 出移 动数据 和资料 ．以指导 竖井安全 生产 。 鉴于 上述情 况 ，山东 黄金矿 山确 确实实地 存在着开展 岩体移动观测的必要性和迫切性 ， 是追在 眉捷 ，当务之 急 ．势在 必行 。 岩体 移动观测 和研 究 不仅 是当 今 黄金矿 山 中一项技 术性 非常强的铡 量工作 ．而 且 它与 一 些矿山的经济利益休戚相关，它关系到一些矿 山生产 的安全 ．关系 到矿 山 的金 属 量的 损失 采场 冒落 压矿 和矿 山的 寿命。 下转第6 4 页 有 色矿 山一 i 9 8 9 ． 2 维普资讯 而生 畏 ．真 正失去 活力 ．失 击了根据 ，剐可能 也真正 包死 了企 业． 包死”了承包者 自 已l 基数 不应该可 望而 不可 及 “ 基 数 也不应该伸手可敬 怎样取得切合实际的基数 ” 使经济承包责任制能够增强矿山活力，现场技 术工作有很重要的现实意义 现场技术工作者对矿山变化规律及其现状 的掌握．规划着当前与未来的生产蓝图，他们 熟悉每一个阶段，了解每一个矿房。他们工作 的优劣．决定着矿山的生产状况 ．关系着矽山 改革的成败。他们对矿山现状的掌握为企业推 行经营承包提供了依据 ，对指导生产剃为经营 承 包责任 制的实施提 供了保证 。特剐 还虚 对那 些 没有预计到的变 化及时进行研究 ，处理 ．使 这 种变化不致妨碍经济承包责任制 的 贯 彻 落 实 ． 采矿现 场技术 工作 的成果 如果没 有如实地 反映实际 如对矿块矿量、品位等的变化不掌 握，基础工作就不落实 生产就难 以围绕经济 承包责任 制展开 ．以经济承包责任制为标准的 考核就难以进行 。 经济承包责任制直接关系着每个职工的切 身 利益 ．必然 会引 起大 家的关心 。他 们可能 感 到振 奋 ，也可 能感 到失望 这两种截 然相反 的 感 情，往 往形成生 产的促进 和牵 制 ．关系到经 济承包责 任 制能 否顺 利贯彻落实并取 得 成效。 所以，必须让职工胸 中有数．振奋精神。 对此 ， 现 场技 术 工作者 由 于其 工作的 “ 现场性 ”而有 了最实际的解释特权和影响效应 。他们 的工作 解释 关系着每个职工的利益。如果地质品 位低 ，他就 不应提 出太高 的考 核指 标j 如果 贫 化率高．应加强隔离．防止废石混入 ．他就应 在采场 、运输过程及井口设立质量检查关卡 ， 施行全面质量管理。这样，现场技术工作者才 可能立 足于实 际，促进 矿山改 革 ，增强 矿 山活 力 。他们 的 成果是 决 策者决 策的依据 ．是执 行 者依 靠的说 明 ．是 企 业发展 、创新 的动力 。加 强 现场技术 工作是 真正贯彻 好经济 承包责 任 的关键 。 上接第1 2 页 诸如像新城金矿 、焦家金矿 招远金矿的 造成了不可挽回的损失，但我们 技 } | 亦得到启 诧矿坝 灵 山分矿 沂南金矿．马塘金矿等矿 发受到了提示，接受了教训。 椰应开展这项工作。 今j 葺，对 于地表及地下岩体移动征战略上 目前．虽然有的矿 山由于地表下沉移动已 应防大于治．以防为主，以治为辅。 参 考文献 略 上接第】 5 页 五 、结 束语 RQD最早在 岩芯块 度统 计 中作 为独立 的计 算方法，目前已推广应用到工程施工中．RQD 作为一个指标参数，参与了对岩体稳定性的评 价 ，在巷 遭的开 拓 、 巷 遭支护形式 的推荐 、 岩 体 稳定性评价 、岩体稳定程度及稳定范围对工程 施工 的影 响等地质 调 查 中． RQD都起到 了不 可 低估的作用 。但羁 在统计R QD 值 时 ，灵 活性 较大，对尺度和测量位置的布置以及测量次序 都有一定的要求，所 以 在耐量前的精心观察 一 54 一 相当重要。为妫．文章就工作的顺序和工作方 法提 出了一 些要 求 和见解 ．这 是在 实际 工作 日 1 的一点 总结 。因为 ，RQD的 测量 包 括 了概 率 统计问题，所以，有条件时 可 以进 行 多 姜 鞋 鹾枉 嚣 瞩慧篓 罄 冀 竺 磊 曩 葬 蠢 籍 嚣 要 塞 _ 毳 亳 售 是一种较新的估价方法。所以 如 将 u旦 的统计方法进一步完善 数值进一步精确，晷 需要在 实际 工作 中有更 多的 人 来共 同探 讨 共 同研究。 参考 文献 略 J 有 色矿 山一 1 9 8 9 ． 维普资讯