新立矿区海下开采矿岩结构面统计与分析

王德全,王 辉,王 平,刘福江,王 伟

(山东黄金集团三山岛金矿, 山东莱州市 261442)

新立矿区海下开采矿岩结构面统计与分析

王德全,王 辉,王 平,刘福江,王 伟

(山东黄金集团三山岛金矿, 山东莱州市 261442)

三山岛金矿新立矿区矿体赋存于海底下,是我国第一座进行海下开采的硬岩矿山。对新立矿区最靠近海底的已开拓的-105 m中段巷道进行了详细的工程地质调查,共调查窗口节理1021条,节理产状较离散,倾角范围主要为45°～75°,F1断层上盘节理较发育,节理延伸距离较大,优势方位较明显,优势组走向主要为20°～40°;下盘节理整体相对不发育,大多数巷道节理产状呈随机分布。

新立矿区;结构面调查;优势节理;节理产状

三山岛金矿新立矿区矿体赋存于海底下,是我国第一座进行海下开采的硬岩矿山。矿区矿岩由黄铁绢英岩化碎裂岩等组成,岩层的倾角较陡,矿体中裂隙不太发育。矿体下盘由绢英岩化花岗质碎裂岩、绢英岩化花岗岩等组成。通过对新立矿区最靠近海底的已开拓的-105 m中段巷道进行详细的工程地质调查,掌握了新立矿区的岩体质量,为海下开采的支护方式设计、采场稳定性分析提供了依据。

1 节理裂隙调查网布置

调查巷道包括矿区-105 m中段的副井石门、措施井石门、卸矿站、各穿脉、回风巷等具备结构面量测条件的所有巷道,调查总长度为410 m,调查窗口总数为501个,调查窗口的节理总数1021条,掌子面(主裂面)调查36处。岩体结构面调查主要采用窗口法和数字摄影测量法,每10 m间隔取一个窗口量测。

2 矿区结构面调查结果分析

根据现场调查数据,分别以散点图、走向/倾向玫瑰花图等方法来分析工程岩体结构面分布规律,分析的空间范围按照埋深水平、上下盘位置及措施井石门东北和西南巷道划分。

-105 m中段结构面测量结果分析见图1和图2。

图1 -105 m中段各测点处节理产状散点统计分布

-105 m中段节理总体走向、倾向与倾角统计见表1。-105 m中段共量测结构面350个,结构面产状较离散,优势方位按走向大体可分4组:5°、35°、303°、345°;按倾向有两组:75°∠60°、293°∠67°。上盘因为喷浆等现场条件的限制,量测的节理数较少,只有38条,显示3组优势组:103°∠61°、190°～210°∠35°～60°、304°∠61°。下盘节理312条,产状离散,大体有2组优势组,为293°∠68°、75°∠58°。措施井东北测量节理192条,产状离散,优势组为275°∠65°、293°∠66°、153°∠60°。措施井西南测量节理148条,优势节理组有75°∠61°、295°∠65°。

图2 -105 m中段各测点处结构面统计分布倾向玫瑰花

表1 -105 m中段节理总体走向、倾向与倾角统计结果

3 结 语

整个矿区共调查窗口节理1021条,节理产状较离散,倾角范围主要为45°～75°。F1断层上盘节理较发育,节理延伸距离较大,优势方位较明显,优势组走向主要为20°～40°;下盘节理整体相对不发育,大多数巷道节理产状呈随机分布,整体优势方位不太明显。下盘措施井石门东北巷道节理优势组走向为23°,措施井石门西南巷道比措施井石门东北巷道节理发育程度相对较高,表现为节理面平直光滑,延伸距离大,优势组走向为33°、344°。下盘沿脉巷道与穿脉巷道的节理产状发育特征有明显差异,穿脉巷道大多在矿体所分布范围,节理优势走向方位为345°;而相对远离矿体的沿脉巷道节理优势走向为33°、75°。表明热液作用形成的矿床,其成矿后的矿体中的节理发育模式与其围岩中的节理发育模式可能不同。

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2012-03-02)

王德全(1976-),男,山东莱州人,助理工程师,从事矿山工程设计、研究与安全管理工作。