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2015 年第 9 期/ 第 36 卷 黄 金 GOLD 采 矿 工 程41 甲甲玛玛铜铜多多金金属属矿矿二二期期工工程程露露天天采采场场边边坡坡稳稳定定性性分分析析 收收稿稿日日期期 2 20 01 15 5 - -0 06 6 - -2 25 5 作作者者简简介介 梁梁凯凯河河 1 19 96 68 8 , ,男男, ,黑黑龙龙江江依依兰兰人人, ,高高级级工工程程师师, ,从从事事金金属属矿矿山山采采矿矿技技术术和和安安全全生生产产管管理理工工作作; ;拉拉萨萨市市墨墨竹竹工工卡卡县县甲甲玛玛乡乡, ,西西藏藏华华泰泰龙龙 矿矿业业开开发发有有限限公公司司, ,8 85 50 02 20 00 0; ;E E- -m ma ai il l 1 13 35 56 62 22 28 83 30 01 1 q qq q. . c co om m 梁梁凯凯河河, ,张张忠忠坤坤, ,周周东东平平, ,滕滕永永清清, ,李李爱爱兵兵, ,胡胡海海涛涛, ,王王杰杰 西西藏藏华华泰泰龙龙矿矿业业开开发发有有限限公公司司 摘摘要要 甲甲玛玛铜铜多多金金属属矿矿二二期期工工程程角角岩岩、 、南南坑坑边边坡坡地地处处青青藏藏高高原原, ,其其特特点点为为 海海拔拔高高、 、坡坡度度大大、 、相相对对 高高差差大大是是矿矿区区地地形形特特征征; ;矿矿区区储储量量丰丰富富, ,为为世世界界级级特特大大型型多多金金属属矿矿床床; ;矿矿区区位位于于甲甲玛玛卡卡军军果果推推覆覆 构构造造系系的的前前部部带带, ,地地质质构构造造复复杂杂, ,岩岩性性受受该该构构造造及及热热液液侵侵入入影影响响明明显显; ;设设计计露露采采边边坡坡为为高高边边坡坡。 。 首首 先先根根据据二二期期工工程程角角岩岩、 、南南坑坑的的设设计计方方案案, ,结结合合露露天天采采场场最最终终境境界界的的展展布布、 、边边坡坡坡坡向向、 、岩岩层层产产状状要要素素特特 点点及及地地质质构构造造的的基基本本情情况况, ,将将角角岩岩、 、南南坑坑进进行行工工程程地地质质分分区区; ;采采用用钻钻孔孔摄摄像像测测试试与与定定向向孔孔钻钻探探、 、声声波波 测测试试、 、室室内内岩岩石石力力学学试试验验等等多多种种工工程程地地质质调调查查方方法法, ,应应用用符符合合国国际际惯惯例例的的工工程程地地质质编编录录技技术术对对边边坡坡 体体原原有有地地质质钻钻孔孔及及补补勘勘钻钻孔孔进进行行编编录录, ,进进而而评评价价与与研研究究边边坡坡体体各各分分区区的的岩岩体体结结构构面面特特征征、 、岩岩体体质质量量 与与岩岩体体力力学学参参数数; ;采采用用极极限限平平衡衡分分析析方方法法, ,分分析析了了角角岩岩与与南南坑坑边边坡坡的的稳稳定定性性, ,推推荐荐了了在在多多因因素素影影响响 下下边边坡坡各各工工程程地地质质分分区区的的边边坡坡角角。 。 研研究究结结论论可可作作为为露露天天开开采采工工程程设设计计的的参参考考依依据据。 。 关关键键词词 青青藏藏高高原原; ;甲甲玛玛矿矿区区; ;高高陡陡边边坡坡; ;稳稳定定性性; ;工工程程地地质质调调查查; ;钻钻孔孔成成像像技技术术; ;边边坡坡角角; ;极极限限 平平衡衡法法 中中图图分分类类号号 T TD D 8 85 54 4 . . 6 6 文文章章编编号号 1 10 00 01 1 - -1 12 27 77 7 2 20 01 15 5 0 09 9 - -0 00 04 41 1 - -0 06 6 文文献献标标志志码码 A Ad do oi i 1 10 0. . 1 11 17 79 92 2// h hj j2 20 01 15 50 09 91 10 0 0 0 概概 述述 成成立立于于 2 20 00 07 7 年年由由中中国国黄黄金金集集团团公公司司控控股股的的西西藏藏 华华泰泰龙龙矿矿业业开开发发有有限限公公司司 下下称称“ “华华泰泰龙龙矿矿业业公公 司司” ” , ,主主要要开开发发甲甲玛玛铜铜多多金金属属矿矿区区资资源源, ,甲甲玛玛铜铜多多金金 属属矿矿床床位位于于西西藏藏自自治治区区拉拉萨萨市市墨墨竹竹工工卡卡县县境境内内, ,海海拔拔 高高度度 4 4 3 35 50 0 5 5 4 40 00 0 m m, ,为为西西藏藏自自治治区区已已探探明明的的大大型型铜铜 多多金金属属矿矿床床之之一一, ,经经西西藏藏自自治治区区政政府府对对矿矿区区资资源源整整合合 后后, ,甲甲玛玛铜铜多多金金属属矿矿区区资资源源统统一一由由华华泰泰龙龙矿矿业业公公司司开开 发发建建设设。 。 2 20 01 10 0 年年 1 12 2 月月, ,甲甲玛玛铜铜多多金金属属矿矿成成为为中中国国黄黄 金金国国际际资资源源有有限限公公司司 中中金金国国际际, ,C CG GG G. . T TS SX X; ;0 02 20 09 99 9. . H HK K 全全资资子子公公司司。 。 华华泰泰龙龙矿矿业业公公司司整整合合甲甲玛玛铜铜多多金金属属矿矿区区后后, ,分分2 2 期期 进进行行建建设设 一一期期工工程程设设计计规规模模1 1 8 80 00 0 k kt t// a a 6 6 0 00 00 0 t t// d d , ,采采 用用露露天天开开采采, ,主主要要开开发发浅浅部部适适于于露露天天开开采采的的矽矽卡卡岩岩型型 资资源源, ,分分铜铜铅铅山山、 、牛牛马马塘塘 2 2 个个露露天天采采场场, ,矿矿山山一一期期生生产产 达达到到设设计计规规模模, ,并并已已闭闭坑坑。 。 二二期期工工程程采采用用露露天天 - - 地地下下 联联合合开开采采, ,角角岩岩型型矿矿体体采采用用露露天天开开采采, ,除除一一期期工工程程开开 采采范范围围 牛牛马马塘塘、 、铜铜铅铅山山露露天天采采场场 以以外外的的矽矽卡卡岩岩型型 矿矿体体均均采采用用地地下下开开采采方方式式。 。 按按 2 20 01 11 1 年年 1 12 2 月月长长春春黄黄 金金设设计计院院、 、长长沙沙有有色色冶冶金金设设计计研研究究院院联联合合编编制制的的 西西 藏藏华华泰泰龙龙矿矿业业开开发发有有限限公公司司甲甲玛玛铜铜多多金金属属矿矿二二期期建建 设设工工程程可可行行性性研研究究报报告告 [ [1 1] ], ,二 二期期工工程程角角岩岩型型露露天天矿矿 的的设设计计基基本本参参数数为为 露露采采坑坑的的坑坑底底标标高高为为4 4 7 70 00 0 m m, ,境境 界界最最高高标标高高为为 5 5 2 23 30 0 m m, ,边边坡坡最最大大高高度度 5 53 30 0 m m, ,台台阶阶高高 度度 1 15 5 m m 一一般般 2 2 个个台台阶阶并并段段后后段段高高 3 30 0 m m , ,边边坡坡角角约约 4 41 1. . 5 5 4 43 3 , ,设设计计规规模模为为 6 6 0 00 00 0 k kt t// a a。 。 随随着着探探矿矿工工程程 的的进进行行, ,又又拟拟对对南南坑坑铜铜山山进进行行 5 5 0 00 00 0 t t// d d 规规模模设设计计, ,南南 坑坑位位于于角角岩岩露露天天坑坑以以东东, ,其其设设计计方方案案为为 露露采采坑坑的的坑坑 底底标标高高为为 4 4 7 70 00 0 m m, ,境境界界最最高高标标高高为为 5 5 2 23 38 8 m m, ,边边坡坡最最 大大高高度度 5 53 38 8 m m, ,台台阶阶高高度度 1 15 5 m m 一一般般 2 2 个个台台阶阶并并段段后后 段段高高 3 30 0 m m , ,边边坡坡角角约约 4 43 3 4 45 5 。 。 无无论论按按 2 20 01 11 1 年年可可研研报报告告还还是是南南坑坑设设计计方方案案, ,今今 后后华华泰泰龙龙矿矿业业公公司司甲甲玛玛铜铜多多金金属属矿矿二二期期露露天天开开采采境境 界界的的边边坡坡最最大大采采高高将将达达到到 5 50 00 0 m m 以以上上, ,属属于于高高边边坡坡。 。 加加上上本本区区的的地地形形特特点点为为 坡坡度度大大、 、海海拔拔高高、 、相相对对高高差差 大大, ,区区内内气气候候属属典典型型的的大大陆陆高高原原性性气气候候。 。 如如此此高高陡陡的的 露露采采边边坡坡, ,对对露露天天开开采采的的边边坡坡稳稳定定性性提提出出了了很很高高的的要要 求求, ,因因其其稳稳定定与与否否关关系系重重大大, ,边边坡坡一一旦旦失失稳稳破破坏坏, ,其其后后 果果将将造造成成巨巨大大的的人人员员伤伤亡亡和和经经济济损损失失, ,之之前前的的一一期期、 、 二二期期工工程程都都未未进进行行过过边边坡坡稳稳定定性性研研究究, ,也也直直接接影影响响到到 中中金金国国际际关关于于甲甲玛玛铜铜多多金金属属矿矿独独立立技技术术报报告告的的披披露露。 。 为为此此, ,华华泰泰龙龙矿矿业业公公司司和和长长沙沙矿矿山山研研究究院院有有限限责责任任公公 司司合合作作, ,共共同同开开展展“ “西西藏藏甲甲玛玛铜铜多多金金属属矿矿一一期期、 、二二期期 建建设设工工程程露露天天采采场场边边坡坡稳稳定定性性研研究究” ”、 、“ “西西藏藏甲甲玛玛铜铜 多多金金属属矿矿南南坑坑露露天天采采场场边边坡坡稳稳定定性性研研究究” ”项项目目[ [2 2 - -3 3] ], , 主主要要目目的的 通通过过甲甲玛玛铜铜多多金金属属矿矿一一期期、 、二二期期建建设设工工程程 露露天天采采场场边边坡坡稳稳定定性性进进行行的的全全面面系系统统研研究究, ,对对一一期期工工 42 采 矿 工 程 黄 金 程程边边坡坡稳稳定定性性进进行行评评价价, ,在在保保障障安安全全的的前前提提下下, ,提提出出 二二期期工工程程角角岩岩、 、南南坑坑露露天天采采场场边边坡坡合合理理的的边边坡坡角角, ,指指 导导露露天天开开采采境境界界的的进进一一步步优优化化, ,为为今今后后露露天天开开采采的的初初 步步设设计计提提供供依依据据, ,为为矿矿山山安安全全生生产产, ,提提高高经经济济、 、社社会会效效 益益创创造造有有利利的的条条件件, ,也也为为中中金金国国际际甲甲玛玛铜铜多多金金属属矿矿独独 立立技技术术报报告告披披露露服服务务。 。 1 1 矿矿山山地地质质简简况况 1 1. . 1 1矿矿床床特特征征 甲甲玛玛铜铜多多金金属属矿矿区区位位于于西西藏藏特特提提斯斯构构造造域域冈冈底底 斯斯念念青青唐唐古古拉拉板板片片中中南南部部。 。 矿矿区区出出露露地地层层主主要要为为 被被动动陆陆缘缘期期的的碎碎屑屑 - - 碳碳酸酸盐盐岩岩系系, ,包包括括上上侏侏罗罗统统多多底底 沟沟组组, ,下下白白垩垩统统林林布布宗宗组组以以及及少少量量第第四四系系。 。 矿矿区区内内分分矽矽卡卡岩岩矿矿体体、 、角角岩岩型型矿矿体体, ,前前者者赋赋存存在在 下下白白垩垩统统林林布布宗宗组组砂砂板板岩岩、 、角角岩岩 顶顶板板 与与上上侏侏罗罗统统 多多底底沟沟组组灰灰岩岩、 、大大理理岩岩 底底板板 的的层层间间构构造造中中, ,或或甲甲 玛玛卡卡军军果果推推覆覆构构造造体体系系中中的的多多底底沟沟组组灰灰岩岩、 、大大理理岩岩 中中; ;后后者者分分布布于于林林布布宗宗组组角角岩岩中中。 。 角角岩岩型型矿矿体体分分布布在在 0 0 4 48 8 线线之之间间的的白白垩垩系系下下统统林林布布宗宗组组受受岩岩浆浆热热液液影影 响响而而发发生生角角岩岩化化的的部部位位, ,北北西西西西方方向向长长约约1 1 2 20 00 0 m m, ,北北 北北东东方方向向上上矿矿体体增增厚厚, ,呈呈厚厚板板状状, ,矿矿体体上上部部成成矿矿以以铜铜 为为主主, ,中中部部及及深深部部以以钼钼为为主主; ;矽矽卡卡岩岩型型铜铜多多金金属属矿矿体体 总总体体为为隐隐伏伏 - - 半半隐隐伏伏状状, ,主主要要受受层层间间滑滑脱脱构构造造以以及及区区 域域上上甲甲玛玛卡卡军军果果推推 - - 滑滑覆覆构构造造控控制制, ,呈呈层层状状、 、厚厚板板 状状产产于于下下白白垩垩统统林林布布宗宗组组砂砂板板岩岩、 、角角岩岩与与上上侏侏罗罗统统多多 底底沟沟组组灰灰岩岩、 、大大理理岩岩间间的的层层间间构构造造带带内内, ,分分布布主主要要集集 中中在在 1 15 5 线线至至 8 80 0 线线之之间间。 。 走走向向延延长长大大于于 3 3 0 00 00 0 m m, ,倾倾 向向延延伸伸大大于于 2 2 0 00 00 0 m m, ,分分 1 14 4 个个矿矿体体, ,矿矿体体赋赋存存标标高高 4 4 0 08 80 0 4 4 8 84 40 0 m m, ,多多数数集集中中于于 4 4 3 30 00 0 4 4 5 50 00 0 m m。 。 1 1. . 2 2水水文文地地质质特特征征 甲甲玛玛铜铜多多金金属属矿矿床床水水文文地地质质类类型型属属于于半半干干旱旱区区 岩岩溶溶充充水水矿矿床床类类、 、溶溶蚀蚀裂裂隙隙充充水水矿矿床床亚亚类类、 、底底板板直直接接 充充水水矿矿床床; ;矿矿体体及及其其顶顶板板岩岩层层富富水水性性较较弱弱, ,边边坡坡设设计计 的的露露天天坑坑底底位位于于当当地地侵侵蚀蚀基基准准面面以以上上; ;矿矿区区充充水水主主要要 为为大大气气降降水水, ,而而矿矿区区处处于于水水资资源源贫贫乏乏地地区区, ,降降雨雨量量少少, , 故故大大气气降降水水不不易易补补给给, ,加加之之地地形形切切割割强强烈烈, ,相相对对高高差差 大大且且坡坡陡陡, ,有有利利于于地地下下水水、 、地地表表水水的的排排泄泄。 。 故故地地下下水水 及及地地表表水水对对边边坡坡稳稳定定性性的的影影响响不不大大。 。 1 1. . 3 3工工程程地地质质特特征征 甲甲玛玛铜铜多多金金属属矿矿区区处处于于甲甲玛玛卡卡军军果果推推覆覆构构造造 系系的的前前部部带带, ,受受推推覆覆构构造造影影响响, ,矿矿区区内内褶褶皱皱构构造造较较发发 育育, ,断断裂裂构构造造次次之之。 。 矽矽卡卡岩岩型型铜铜多多金金属属矿矿体体为为矿矿区区的的 主主要要矿矿体体类类型型, ,呈呈层层状状分分布布于于侏侏罗罗系系上上统统多多底底沟沟组组的的 上上部部与与白白垩垩系系下下统统林林布布宗宗组组接接触触的的部部位位, ,主主矿矿体体大大多多 位位于于灰灰岩岩地地下下水水位位之之上上。 。 区区内内地地层层岩岩性性较较复复杂杂, ,构构造造 破破碎碎带带发发育育, ,岩岩石石风风化化作作用用强强, ,新新构构造造活活动动发发育育, ,冻冻融融 层层厚厚度度大大, ,平平硐硐开开采采工工程程地地质质条条件件中中等等、 、边边坡坡工工程程地地 质质条条件件复复杂杂, ,为为工工程程地地质质条条件件复复杂杂的的层层状状岩岩类类可可溶溶 盐盐岩岩类类矿矿床床。 。 根根据据工工程程地地质质调调查查及及分分析析结结果果, ,对对角角岩岩与与南南坑坑各各 工工程程地地质质分分区区的的岩岩组组进进行行了了划划分分, ,如如角角岩岩 B B 区区的的岩岩 组组划划分分为为 碎碎石石土土松松散散岩岩组组; ;林林布布宗宗组组中中薄薄层层状状板板岩岩、 、 块块状状角角岩岩, ,多多底底沟沟组组块块状状大大理理岩岩, ,燕燕山山期期块块状状花花岗岗斑斑 岩岩、 、花花岗岗闪闪长长斑斑岩岩坚坚硬硬岩岩组组; ;块块状状碎碎裂裂岩岩、 、破破碎碎带带软软岩岩 组组等等等等。 。 2 2 边边坡坡工工程程地地质质调调查查及及补补勘勘设设计计 2 2. . 1 1边边坡坡稳稳定定性性研研究究工工程程地地质质分分区区 根根据据二二期期工工程程角角岩岩、 、南南坑坑的的设设计计方方案案, ,结结合合露露天天 采采场场可可行行性性研研究究圈圈定定的的甲甲玛玛铜铜多多金金属属矿矿二二期期工工程程露露 天天采采坑坑的的最最终终境境界界的的展展布布、 、边边坡坡坡坡向向、 、岩岩层层产产状状要要素素 特特点点及及地地质质构构造造的的基基本本情情况况, ,将将角角岩岩、 、南南坑坑露露天天开开采采 境境界界分分为为 4 4 个个边边坡坡稳稳定定性性分分区区, ,即即角角岩岩矿矿为为 A A、 、B B、 、C C 及及 D D 4 4 个个区区, ,南南坑坑为为 A A、 、C C、 、D D 及及 4 40 0 线线 4 4 个个区区 如如图图 1 1、 、 图图 2 2 所所示示 , ,对对应应于于角角岩岩与与南南坑坑工工程程地地质质分分区区剖剖分分了了 1 12 2 个个与与 9 9 个个剖剖面面, ,剖剖面面线线的的方方向向垂垂直直于于设设计计边边坡坡体体 的的走走向向。 。 图 1角岩露采边坡稳定性分区 图 2南坑露采边坡稳定性分区 2015 年第 9 期/ 第 36 卷 采 矿 工 程43 2 2. . 2 2工工程程地地质质补补勘勘设设计计 由由于于甲甲玛玛铜铜多多金金属属矿矿在在此此前前进进行行的的工工程程钻钻探探、 、化化 探探等等地地质质工工作作主主要要是是集集中中于于对对矿矿床床地地质质的的研研究究, ,所所布布 置置的的钻钻探探孔孔主主要要集集中中在在对对矿矿体体赋赋存存状状态态的的勘勘探探, ,且且勘勘 探探网网度度有有限限, ,工工程程地地质质的的编编录录程程度度不不够够, ,致致使使对对边边坡坡 工工程程地地质质、 、水水文文地地质质的的研研究究程程度度偏偏低低, ,更更未未开开展展过过边边 坡坡的的工工程程地地质质水水文文地地质质专专项项研研究究工工作作, ,对对边边坡坡体体岩岩 性性、 、构构造造等等研研究究较较少少。 。 为为此此, ,对对角角岩岩、 、南南坑坑边边坡坡进进行行了了 工工程程地地质质补补勘勘。 。 2 2. . 2 2. . 1 1 补补勘勘设设计计原原则则 1 1 在在综综合合研研究究和和利利用用现现有有资资料料的的基基础础上上, ,以以现现 行行 矿矿区区水水文文地地质质工工程程地地质质勘勘探探规规范范 G GB B 1 12 27 71 19 9 9 91 1 [ [4 4] ]和 和 露露天天矿矿边边坡坡工工程程地地质质勘勘察察规规范范 Y YB BJ J 1 13 3 8 89 9 [ [5 5] ]为 为依依据据, ,结结合合露露天天采采场场可可行行性性研研究究提提出出的的矿矿山山 开开采采境境界界, ,重重点点调调查查和和研研究究边边坡坡的的岩岩组组及及其其岩岩体体质质 量量、 、软软弱弱结结构构面面的的特特征征及及与与边边坡坡的的组组合合关关系系, ,获获取取影影 响响边边坡坡稳稳定定的的因因素素, ,推推荐荐可可供供选选择择的的边边坡坡角角, ,为为露露天天 矿矿边边坡坡初初步步设设计计提提供供依依据据。 。 2 2 为为了了减减少少勘勘探探费费用用, ,在在设设计计勘勘探探工工程程量量时时, ,尽尽 量量做做到到一一孔孔多多用用, ,充充分分利利用用地地质质补补勘勘钻钻孔孔兼兼作作水水文文地地 质质观观察察孔孔, ,以以及及钻钻孔孔成成像像探探测测孔孔、 、声声波波测测试试孔孔等等。 。 3 3 根根据据目目前前矿矿区区已已有有的的勘勘探探孔孔的的分分布布情情况况和和拟拟 定定的的开开采采方方案案, ,补补充充勘勘探探工工程程布布局局主主要要设设计计在在矿矿区区二二 期期工工程程露露天天采采坑坑的的北北、 、东东端端, ,工工程程地地质质钻钻孔孔全全部部布布置置 在在重重要要边边帮帮部部位位和和控控制制性性计计算算剖剖面面上上。 。 4 4 补补勘勘钻钻孔孔岩岩心心, ,可可用用于于边边坡坡稳稳定定性性分分析析时时的的 岩岩石石物物理理力力学学参参数数测测试试。 。 5 5 应应用用符符合合国国际际惯惯例例的的工工程程地地质质编编录录技技术术对对边边 坡坡体体原原有有地地质质钻钻孔孔及及补补勘勘钻钻孔孔进进行行编编录录[ [6 6] ]。 。 2 2. . 2 2. . 2 2 补补勘勘工工程程量量 角角岩岩矿矿 4 4 个个直直孔孔, ,6 6 个个定定向向岩岩心心斜斜孔孔, , 共共计计 3 3 5 56 65 5. . 5 5 m m; ;南南坑坑 3 3 个个直直孔孔, ,共共 9 90 09 9. . 7 7 m m。 。 2 2. . 3 3岩岩体体结结构构面面调调查查 为为了了给给边边坡坡稳稳定定性性研研究究与与评评价价提提供供基基础础数数据据, ,以以 便便对对边边坡坡破破坏坏模模式式、 、岩岩体体质质量量分分类类、 、岩岩体体力力学学参参数数等等 进进行行研研究究, ,就就必必须须先先对对矿矿床床开开采采技技术术条条件件及及边边坡坡工工程程 地地质质条条件件进进行行调调查查测测绘绘研研究究, ,即即完完成成对对边边坡坡岩岩体体结结构构 面面及及节节理理裂裂隙隙发发育育规规律律的的调调查查分分析析研研究究等等。 。 2 2. . 3 3. . 1 1调调查查区区域域 结结构构面面调调查查测测绘绘的的岩岩性性为为目目前前甲甲玛玛铜铜多多金金属属矿矿 牛牛马马塘塘露露天天采采场场、 、铜铜铅铅山山露露天天采采场场边边坡坡内内主主要要出出露露的的 岩岩石石, ,并并结结合合矿矿区区已已有有的的工工程程地地质质研研究究成成果果以以及及补补勘勘 的的钻钻孔孔。 。 因因此此, ,调调查查区区域域为为已已开开采采的的牛牛马马塘塘东东坡坡 3 32 2 3 34 4 线线的的角角岩岩、 、1 19 9 3 35 5 线线南南段段的的板板岩岩、 、矽矽卡卡岩岩; ;铜铜 山山的的 2 20 0 3 36 6 线线南南段段的的角角岩岩、 、板板岩岩; ;铅铅山山的的 4 4 2 20 0 线线南南 段段的的角角岩岩、 、板板岩岩与与花花岗岗斑斑岩岩岩岩脉脉。 。 2 2. . 3 3. . 2 2调调查查方方法法 1 1 详详测测线线方方法法。 。 于于暴暴露露的的牛牛马马塘塘、 、铜铜山山及及铅铅山山 露露天天采采场场边边坡坡上上, ,用用罗罗盘盘与与皮皮尺尺按按详详测测线线方方法法进进行行节节 理理或或断断层层面面产产状状、 、裂裂隙隙宽宽度度及及充充填填物物, ,结结构构面面形形状状、 、粗粗 糙糙度度, ,节节理理间间距距等等的的测测绘绘。 。 2 2 定定向向岩岩心心技技术术方方法法。 。 为为获获取取甲甲玛玛铜铜多多金金属属矿矿 角角岩岩矿矿区区边边坡坡体体内内结结构构面面产产状状信信息息, ,在在矿矿区区采采取取机机械械 打打点点的的方方式式进进行行岩岩心心定定向向。 。 通通过过磁磁性性仪仪可可以以测测量量钻钻 孔孔在在钻钻进进过过程程中中任任意意深深度度的的钻钻孔孔方方位位角角和和倾倾角角; ;在在钻钻 孔孔内内岩岩性性上上, ,进进行行通通过过圆圆锥锥体体进进行行敲敲击击标标记记点点的的方方式式 进进行行岩岩心心定定向向。 。 共共进进行行了了 6 6 孔孔长长 2 2 1 15 56 6. . 6 6 m m 的的岩岩心心 定定向向测测试试, ,获获取取结结构构面面资资料料 2 2 0 00 00 0 余余个个。 。 通通过过测测量量的的结结构构面面与与轴轴心心夹夹角角和和结结构构面面母母线线为为 起起点点至至结结构构面面最最低低点点的的角角度度, ,并并结结合合钻钻进进方方向向的的钻钻孔孔 倾倾角角和和钻钻孔孔方方位位角角, ,通通过过坐坐标标变变换换, ,可可由由这这 4 4 个个参参数数 确确定定结结构构面面的的空空间间形形态态。 。 3 3 钻钻孔孔成成像像测测试试技技术术方方法法。 。 采采用用数数字字全全景景钻钻孔孔 摄摄像像, ,对对矿矿区区内内的的 4 4 个个补补勘勘钻钻孔孔进进行行孔孔内内摄摄像像, ,以以查查 明明矿矿区区内内的的岩岩层层地地质质情情况况以以及及钻钻孔孔内内的的岩岩体体节节理理裂裂 隙隙、 、岩岩层层结结构构面面等等。 。 2 2. . 3 3. . 3 3结结构构面面产产状状统统计计分分析析 采采用用 d di ip ps s 结结构构面面分分析析软软件件, ,对对详详测测线线方方法法、 、定定向向 岩岩心心技技术术方方法法及及钻钻孔孔成成像像测测试试技技术术方方法法测测得得的的结结构构 面面资资料料进进行行了了统统计计分分析析, ,求求得得角角岩岩、 、南南坑坑各各工工程程地地质质 分分区区的的结结构构面面产产状状等等。 。 如如汇汇总总角角岩岩工工程程地地质质 A A、 、B B 分分区区, ,对对定定向向孔孔及及钻钻 孔孔成成像像获获取取的的所所有有的的结结构构面面信信息息进进行行结结构构面面统统计计分分 析析, ,结结果果表表明明, ,优优势势结结构构面面主主要要分分为为 3 3 组组 第第一一组组 2 27 73 3 ∠∠5 55 5 , ,占占结结构构面面总总数数的的4 48 8. .2 26 6 ; ;第第二二组组1 16 6 ∠∠5 51 1 , , 占占结结构构面面总总数数的的1 19 9. .1 16 6 ; ;第第三三组组1 14 45 5 ∠∠4 43 3 , ,占占结结构构面面 总总数数的的 1 15 5. . 1 15 5 ; ;均均为为中中陡陡倾倾角角为为主主, ,并并伴伴有有少少部部分分 零零星星结结构构面面 如如图图 3 3 所所示示 。 。 2 2. . 3 3. . 4 4 结结构构面面间间距距调调查查统统计计分分析析 节节理理间间距距和和密密度度是是表表示示岩岩体体中中节节理理发发育育的的密密集集 程程度度的的指指标标, ,它它决决定定了了工工程程岩岩体体的的完完整整性性。 。 节节理理密密度度 指指标标采采用用常常用用的的节节理理线线密密度度, ,在在数数值值上上与与节节理理平平均均间间 距距互互为为倒倒数数关关系系。 。 角角岩岩矿矿区区边边坡坡节节理理平平均均间间距距主主要要 通通过过对对岩岩心心编编录录、 、现现场场地地表表调调查查获获取取, ,节节理理线线密密度度则则 通通过过平平均均间间距距换换算算求求得得。 。 通通过过调调查查统统计计, ,角角岩岩、 、南南坑坑矿矿边边坡坡结结构构面面形形状状主主 要要分分为为平平直直、 、弯弯曲曲和和波波形形; ;结结构构面面粗粗造造度度为为起起皱皱型型。 。 按按国国际际岩岩石石力力学学学学会会 I IS SR RM M, ,1 19 98 80 0 在在 岩岩体体基基本本岩岩性性 描描述述 [ [7 7] ]提 提出出的的节节理理间间距距分分类类标标准准, ,为为中中等等宽宽的的岩岩 体体间间距距。 。 2 2. . 4 4钻钻孔孔声声波波测测试试技技术术及及对对岩岩体体质质量量等等级级的的分分析析 采采用用武武汉汉中中科科智智创创岩岩土土技技术术有有限限公公司司 中中科科智智创创, , 44 采 矿 工 程 黄 金 图 3角岩工程地质 A、B 分区结构面汇总统计分析结果 R RS SM M 研研制制的的 R RS SM M - - S SY Y5 5 T T 型型非非金金属属声声波波检检测测仪仪, , 对对本本矿矿区区内内的的 2 2 个个补补勘勘钻钻孔孔 B BP PZ ZK K5 56 60 01 1、 、B BP PZ ZK K5 56 60 02 2 的的角角岩岩进进行行单单孔孔岩岩体体纵纵波波波波速速测测试试, ,矿矿区区内内角角岩岩纵纵波波 波波速速均均值值为为 4 4 0 08 83 3 m m// s s。 。 结结合合室室内内岩岩石石声声波波测测试试结结 果果, ,角角岩岩岩岩体体完完整整性性指指数数为为 0 0. . 5 59 9。 。 按按岩岩体体基基本本质质量量 等等级级 B BQ Q 法法, ,角角岩岩的的岩岩体体基基本本质质量量指指标标级级别别为为ⅡⅡ级级 岩岩体体较较完完整整 。 。 3 3 岩岩体体力力学学参参数数的的确确定定 首首先先在在现现场场选选取取甲甲玛玛铜铜多多金金属属矿矿的的白白色色大大理理岩岩、 、 矽矽卡卡岩岩化化大大理理岩岩 灰灰色色 、 、花花岗岗斑斑岩岩、 、矽矽卡卡岩岩、 、角角岩岩和和 板板岩岩 6 6 种种岩岩石石, ,在在试试验验室室内内加加工工成成符符合合规规范范要要求求的的试试 样样, ,试试验验测测得得岩岩石石的的密密度度、 、抗抗拉拉强强度度、 、抗抗压压强强度度、 、弹弹性性 模模量量和和泊泊松松比比等等参参数数。 。 在在边边坡坡工工程程地地质质调调查查的的基基础础上上, , 采采用用 R RQ QD D、 、 R RM MR R、 、Q Q 系系统统、 、C CS SM MR R 边边坡坡岩岩体体质质量量分分类类法法、 、B BQ Q 方方法法、 、 G GS SI I 法法、 、岩岩体体规规范范法法等等, ,对对各各岩岩组组进进行行了了工工程程地地质质岩岩 体体的的质质量量评评价价。 。 由由岩岩石石的的物物理理力力学学参参数数, ,采采用用费费辛辛柯柯法法、 、格格吉吉 G Ge eo or rg gi i 法法、 、经经验验折折减减法法、 、节节理理岩岩体体的的 C CS SI IR R 工工程程地地质质 分分类类法法、 、岩岩体体内内摩摩擦擦角角的的换换算算法法、 、H Ho oe ek k 早早期期法法、 、G GS SI I 方方法法、 、类类比比法法、 、岩岩体体规规范范法法等等国国内内外外最最新新的的方方法法, ,对对组组 成成角角岩岩、 、南南坑坑边边坡坡岩岩体体的的力力学学参参数数进进行行了了确确定定, ,且且考考 虑虑了了各各岩岩组组的的风风化化状状态态等等。 。 角角岩岩矿矿露露采采边边坡坡矿矿岩岩力力 学学参参数数如如表表 1 1 所所示示。 。 表表 1 1角角岩岩矿矿露露采采边边坡坡矿矿岩岩力力学学参参数数 参参数数 岩岩组组 板板岩岩 中中风风化化 板板岩岩 微微风风化化 板板岩岩 强强风风化化 角角岩岩 中中风风化化 角角岩岩 微微风风化化 角角岩岩 强强风风化化 花花岗岗斑斑岩岩破破碎碎带带 密密度度 ρ ρ// g gc cm m - -3 3 2 2. . 6 63 32 2. . 7 73 32 2. . 5 50 02 2. .6 66 62 2. .7 76 62 2. .5 56 62 2. . 5 54 42 2. .5 50 0 黏黏结结力力 C C// k kP Pa a6 60 00 07 75 50 02 29 90 06 65 50 08 80 00 03 32 20 08 85 50 02 20 00 0 内内摩摩擦擦角角 φ φ// 2 29 93 32 22 28 83 30 03 33 32 28 83 34 42 27 7 岩岩体体抗抗压压强强度度 σ σc cm m// M MP Pa a1 11 1. . 1 11 17 7. . 4 48 85 51 14 4. .2 20 01 19 9. .0 08 87 72 28 8. . 8 85 54 4 岩岩体体抗抗拉拉强强度度 σ σc ct t// M MP Pa a1 1. . 5 59 92 2. . 5 50 00 0. . 6 62 2. .0 03 32 2. .7 73 30 0. .9 94 4. . 1 12 20 0. .5 5 弹弹性性模模量量 E Em m// M MP Pa a7 7 4 43 34 41 11 1 1 19 94 43 3 4 40 00 07 7 3 34 41 11 10 0 2 29 95 53 3 4 40 00 01 12 2 0 08 85 52 2 0 00 00 0 泊泊松松比比 μ μ0 0. . 2 24 40 0. . 2 24 40 0. . 2 24 40 0. .2 23 30 0. .2 23 30 0. .2 23 30 0. . 2 22 20 0. .3 30 0 4 4 边边坡坡稳稳定定性性的的极极限限平平衡衡分分析析 4 4. . 1 1边边坡坡稳稳定定性性分分析析方方法法 边边坡坡稳稳定定性性分分析析方方法法可可分分为为 5 5 类类 极极限限平平衡衡分分析析 法法、 、应应力力应应变变的的数数值值分分析析法法、 、可可靠靠性性概概率率分分析析法法、 、图图解解 法法与与现现代代建建立立在在非非线线性性科科学学基基础础上上的的分分析析方方法法 如如 神神经经网网络络法法、 、模模糊糊数数学学法法等等 。 。 本本次次分分析析采采用用极极限限平平 衡衡分分析析, ,其其方方法法主主要要有有 瑞瑞典典条条分分法法 也也称称 F Fe el ll le en ni iu us s 2015 年第 9 期/ 第 36 卷 采 矿 工 程45 法法 、 、简简化化 B Bi is sh ho op p 毕毕晓晓普普 法法、 、J Ja an nb bu u 简简布布 简简化化法法和和 S Sp pe en nc ce er r 斯斯宾宾塞塞 法法。 。 4 4. . 2 2 边边坡坡滑滑动动模模式式及及滑滑面面的的确确定定 根根据据对对甲甲玛玛铜铜多多金金属属矿矿区区边边坡坡体体内内已已有有的的不不连连 续续面面或或软软弱弱夹夹层层、 、破破碎碎带带、 、岩岩层层控控制制面面等等“ “特特征征面面” ”的的 分分析析和和按按节节理理裂裂隙隙组组数数与与节节理理裂裂隙隙统统计计产产状状来来考考虑虑 边边坡坡滑滑动动破破坏坏模模式式的的赤赤平平投投影影分分析析以以及及对对边边坡坡体体有有 限限元元数数值值模模拟拟方方法法从从坡坡体体受受力力的的应应力力角角度度来来分分析析, ,确确 定定采采用用垂垂直直裂裂隙隙加加圆圆弧弧型型破破坏坏模模式式来来分分析析角角岩岩、 、南南坑坑 边边坡坡的的稳稳定定性性, ,采采用用加加拿拿大大 R Ro oc cs sc ci ie en nc ce e 公公司司 S Sl li id de e6 6. . 0 0 软软件件自自动动搜搜索索潜潜在在滑滑面面的的位位置置, ,确确定定以以简简化化 B Bi is sh ho op p 法法作作为为判判断断依依据据。 。 4 4. . 3 3边边坡坡稳稳定定性性计计算算有有关关参参数数的的选选用用 1 1 岩岩体体物物理理力力学学参参数数。 。 以以表表 1 1 的的岩岩体体物物理理力力学学 参参数数为为分分析析计计算算的的依依据据。 。 2 2 地地震震因因素素的的影影响响。 。 甲甲玛玛铜铜多多金金属属矿矿区区处处于于 7 7 度度地地震震烈烈度度设设防防区区, ,设设计计基基本本地地震震加加速速度度为为 0 0. . 1 15 5g g。 。 通
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