基于结构面网络模拟的矿体结构特征分析

李 澎

（河北省煤田地质勘查院，河北 邢台 054000）

结构面网络模拟[1-3]是以矿体结构面大量实测数据为基础，采用蒙特卡洛方法推求服从这些分布规律的几何图形。该方法是结构面在空间上的一种扩展性预测，既有高度的抽象也有大量的数据基础。采用该方法得出的结论与实际的结构面在统计规律上一致，使人更直观的了解矿体中结构面分布规律，掌握矿体的内部结构特征。

1 结构面系统采样

通过对研究区内出露的基矿进行野外结构面的统计，共测得100组数据，据此对各测点结构面进行分组，并对各组结构面分别统计其几何形态参数（表1）。

表1 结构面几何形态参数统计表

2 结构面网络模拟

图1 RQD值分布图

运用蒙特卡洛随机数生成方法，根据表1所列各组结构面的统计参数，可以得到RQD统计表。为了对矿体的结构特征进行研究分析，本次结构面网络模拟过程中分别以0.1m、0.3m、0.5m、0.7m为RQD界限值计算不同方向所对应的RQD值并形成RQD值分布图（图1），同时计算不同方向所对应的结构面线密度（图2）。

图2 线密度分布图

3 结论

（1）研究区内矿体中普遍发育有4组节理，节理倾角较陡，倾角在45°～90°之间，其中最为发育的两组节理为倾向133°～171°、328°～348°方向，另外两组分别为倾 向70°～90°，倾 角41°～49°，倾 向 230°～240°，倾 角74°～82°。

表2 线密度及RQD统计表

（2）通过对结构面线密度及其间距进行统计分析表明结构面密度在不同方向上存在差异。

（3）RQD是反应矿体完整性的参数，通过设定RQD界限值可以得到各方向的RQD值，然后从0.1m不断扩大界限值至0.7m，结果表明：随着RQD界限值的不断变大，RQD值不断变小，矿体完整性一般。

（4）不同方向的RQD值存在较大的差别。该结论表明结构面的发育状况和矿体完整性存在较大的各向异性，因而矿体的物理力学性质在不同的方向也会存在较大的差异。