金属矿山矿体围岩工程地质勘察在生产中的作用分析

（四川省冶金地质勘查局六○四大队，四川 广元 628017）

随着矿山采矿的工作的不断推进，深部矿岩体内部的应力也不断的增加，岩体普遍出现了弹性释放以及开裂破坏的现象，这些问题的存在对整个生产过程中的安全性带来了非常严重的影响。针对这种现象，在生产过程中一定要将矿体围岩工程地质勘察工作进行全面的落实，针对不同的破坏方式采取相应的控制方法与检测措施。

1 金属矿山矿体围岩的应力分布情况

（1）洞体应力与最大应力之间的关系分布。在地应力的构成中，岩石的自重应力场为其中主要的组成部分，在这时，最大应力指的是铅直应力，而最下的应力为水平方向的力。在这种铅直应力不断作用的背景下，采场巷道的洞底以及洞顶将会产生相应的拉应力范围，同时会在洞脚以及拱脚等位置出现非常大的切向压应力。在水平构造应力为初始应力当中的主要构成时，在这个时候的最大应力指的就是水平应力。

（2）巷道形状与洞体应力之间存在的关系。如果是在受力的基础上，巷道的形状将会直接影响到洞体应力的分布情况，当洞体的应力比较集中时，其应力集中范围会随着巷道的形状而发生相应的转变。在铅直荷载的作用下，圆形巷道所受到的应力一般会分布在两边，而当巷道为水平椭圆形时，两边切向的应力会更加的明显，并且所涉及到的范围也会不断的扩展，在洞底以及洞顶等相关位置都会产生拉应力区。

（3）围岩应力分布受到岩体发育节理现场的影响。首先，当洞体的受力方向与节理之间的夹角超过60度或互相垂直时,洞周边与节理相交部位就会出现与节理相垂直的最大切向应力；其次，洞体的受力方向与节理之间的夹角不足30度，或几乎平行时,洞周边与节理相切的地方就会出现与节理相平行的最大切向应力；最后，洞体的受力方向与节理斜交时,洞周边与节理相切及处置的地方，会出现大小相同的最大切向应力。除此之外,节理的产状也会对洞底、洞顶等处主应力的大小及方向产生不小的影响。

2 金属矿山矿体围岩变形以及破坏分析

结合实际情况进行分析，金属矿山矿体围岩破坏的形式主要涉及到了三角形块体垮落、切割块体垮落、沿断层破碎带冒落、顶板岩层小块松散掉落造成的拱形冒落以及采场充填体压坏开裂等。另外，当岩体出现变形或者是破坏的现象时，通常还是因为受到地质构造的影响。

3 围岩的稳定性评价

在矿山工程地质勘察工作开展过程中，稳定性评价属于其中非常重要的内容，通常情况下在评价工作开展过程中，都是采用定性评价与定量评价相结合的方法来进行。首先，定性评价主要是在对工程设计要求全面了解的基础上，然后对井下范围内的工程地质条件进行深入的分析，并在此基础上给出相应的评价结果，然后按照相关的标准规范要求和基本原则，对矿体围岩进行合理的分段与分类，通过这种方式可以对围岩失稳的主要原因进行深入的分析，同时还能对其中存在的影响因素进行明确。这里的稳定系数指的是围岩的强度与围岩应力的比值，通常情况下用η来表示，当稳定性系数为1时，则表达出围岩目前处于一种极限平衡的状态，当稳定性系数大于1时，围岩处于稳定状态，当稳定性系数小于1时，则说明围岩不稳定。在评价工作开展的过程中，为了可以保证在整个过程中具备一定的安全性，应该采取一定的安全储备，所以，通常会将稳定性系数处以一个大于1的安全系数，通过这种方式可以为评级安全性提供良好的保障。

（1）定性检查。围岩稳定性，不仅和采场巷道规模、断面形状以及施工方式等内容有着直接的联系，与此同时，还取决于岩体自身的性能以及周围所处的环境。经过相关调查可以看出，围岩失稳以及损坏现象一般出现于以下几个方面：①碎裂结构岩体以及半坚硬结构岩体的分布区域；②破碎松散岩体以及软弱岩类分布区域，在该项区域中，主要包含岩体中的风化以和构造破碎带等，并且，还涉及到岩土质类分布区，这一区域具备强度性能低以及遇水软化等特征。③矿体围岩中应力过于集中的位置处，比如，采场的矿柱或者形状突然出行变化的位置，这一位置经常受到应力作用，从而遭到破坏。④呈现坚硬块状以及厚层状岩体内。在多组合软弱结构中，加以分离，并且形成不稳定分离体的部位。

（2）定量评价。首先，在对围岩的整体稳定性进行计算的过程中，通常，可以将整体装或者块状的岩体当成均质的连续介质，其中，在分析围岩稳定性的时候，除了从表面入手之外，与此同时，还要加大对围岩整体稳定性的计算。计算方法，则是根据围岩重分布应力计算，从而获取准确的数据，求出围岩内存在的较大拉应力以及压应力。在此过程中，还要和岩体的抗拉强度相比分析和比较，以此确保围岩的稳定性。在对围岩的局部稳定性进行计算的过程中，在缝隙岩体当中，因为受到结构面切割的影响，在围岩的某个部位出现了不稳定的分离体，如果是结构面的走向与洞轴线之间保持平行时，可以选择垂直于洞轴的剖面来开展研究工作。

（3）加强对围岩的稳定措施。保护围岩是分为两个内容，第一，需要保护围岩以往的强度以及承载力度，如果要及时进行封闭围岩或者是防风化，那么就会对围岩造成比较大的变形问题；第二，需要加强对围岩的强度，因为围岩本身稳定性比较高，比如，给围岩进行注浆、封闭裂隙，还可以适当的用锚杆对围岩进行加固。另外，在支护结构中，经常有以下几种方法：①需要使用锚网锚杆进行支撑；②在支护的过程中，需要喷射混凝土；③需要加强对钢筋混凝土的衬砌；⑤可以适当的缩小金属支架等；对于这些支护结构而言，可以采用单一或者是两种的形式进行支护，主要还是要根据围岩的实际情况进行确定。

4 结语

以上所述，在本文中就根据金属矿山矿体以及各项工作的围岩展开了相应的工程地质勘察，并且还研究了关于顶板的损坏类型，综合的评价出了对围岩整体的结构可靠性，当然还可以和自身的实际情况有效的集合起来，利用科学技术手段加强对矿山管理技术。从本质上来说，要想全面的了解矿山的结构，那么就需要针对不同的破坏类型制定出相应的控制方案，这样可以在最大程度上防止了金属矿山在井下出现事故的可能性，同样的也会给工作面顶板以及井下的开采带来了稳定性性技术。在最后的结果中显示，该项目最后取得了理想的效果。