工程地质预报在金川矿山不良地质条件下管理运用与方法探讨.pdf
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1、2023年第9期西部探矿工程*收稿日期:2022-09-12修回日期:2022-10-13第一作者简介:叶亮山(1987-),男(汉族),甘肃武威人,工程师,现从事金属矿山地质技术与生产管理工作。安全与管理工程 工程地质预报在金川矿山不良地质条件下管理运用与方法探讨叶亮山*1,毛进书1,付栋川1,惠少坤1,张玉明2(1.金川集团股份有限公司,甘肃 金昌 737100;2.金昌市永昌县人民政府,甘肃 金昌 737100)摘要:就工程地质预报的概念,结合金川矿山不良地质条件,阐述了金川矿山工程地质预报的主要工作与注意事项,在服务的矿山工程地质预报取得了较为不错的成果。总结归纳出的经验、理论,可用于
2、探索与推广更好的地质预报方法,以此服务矿山安全生产。关键词:工程地质预报;金川矿山;成果中图分类号:P64 文献标识码:A 文章编号:1004-5716(2023)09-0188-031概述随着现代化矿山井下的建设步伐不断加快,我国的矿山开采工程大都向矿体深、进路长的方向发展,由于矿山开采工程深度大、穿越的地质单元复杂多变,在开采、掘进过程中可能遇到的工程地质问题以及地质隐患会更多、更复杂、更严重1-3。在金川矿区,地形地貌、地质背景非常复杂及不良地质条件下表现尤为突出。而地质、勘察设计阶段,由于现有技术条件以及经济限制无法一一查清矿区的工程、水文地质条件,导致矿体开采过程中遭遇断层破碎带、突
3、水突泥、各岩体不规则接触等不良地质体,引发矿山井下的安全事故。可见,对矿山开采过程中穿、沿脉道、进路及措施工程掌子面前方工程、水文地质条件,通过地质预报技术进行深入研究,并制定出可以做出准确预测地质预报的综合方法,有重大的理论和现实意义。2工程地质预报的概念工程地质预报是地质工作者根据日常地质技术服务对矿区地质、矿床地质特征等的学习与掌握,结合现阶段生产区段开展的地质工作,对矿岩属性的基本了解以及近期预测预报的采掘工作面的现场地质编录等综合工作,对预报的工作面进行较为全面细致的现场与理论结合的地质工作。2.1工程地质预报的主要工作主要内容有地质素描、岩性描述、构造描述以及工程及水文地质等资料的
4、收集,室内图件及文字整理后对该工作面下一个采掘循环工作中可能遇到岩石的工程地质条件做出较为客观准确的超前预报。2.2工程地质预报的主要事项预报内容包括岩性、岩石质量特征以及断层破碎带构造特征等,指出施工中的注意事项及支护方式的建议,特别是可能遇到断层、岩脉、挤压错动带等软弱岩体时更加需要工程地质预报的指导,达到指导生产安全,避免出现片帮冒落发生。3工程地质预报在金川矿山的管理与运用工程地质预报在金川矿山不良地质条件下各类进路(分层道)中的作用尤为重要,且工程地质预报在金川矿山主要以“地质”和“测量”两个专业开展技术服务管理工作,基于“地、测”专业的特殊性与不可替代性。3.1金川矿山不良地质条件
5、下进路(分层道)分类(1)断层破碎带附近采场进路。主要是指对矿体有大的切断、错动的断层,并且在断层两帮有一定的影响带。由于断层及其破碎带自身具有一定的规模、宽度,破碎带宽度从几米至近十米不等,岩石条件一般非常破碎、蚀变强烈,蚀变有蛇纹绿泥透闪石化等。如矿区F8、矿区F16、F16-1断层,矿区Fc断层、F16断层、F17断层。位于上述大的断层破碎带附近的进路,要充分考虑其工程地质特点。(2)矿体上下盘边缘无假顶进路。主要是指随着每一分层回采的向下的延伸,在矿体的上下盘回采过程中,因矿体界线发生变化,会出现无假顶回采。这些进路的回采区域处于矿体的边缘,其节理裂隙发育,同1882023年第9期西部
6、探矿工程时上一分层采矿过程中对矿岩造成一定的扰动,岩石破碎。(3)矿岩接触带进路。主要是指分层联络道从上盘或下盘进入矿体,开始穿脉道掘进,要穿越矿岩接触带。由于金川矿区成矿的特点,在矿岩接触带一般形成规模不等的蚀变带,即地质岩石类型划分的s,矿岩接触带从几十公分至十余米不等,片理发育,蚀变强烈。3.2专业技术管理在金川矿山的措施与应用地质专业管理手段主要表现:一、系统对矿山地质要素进行梳理,全面收集整理现阶段某矿山开采区域的水文环境、应力变形以及围岩蚀变等各类地质现象;二、对井下采场中因地质要素出现的风险隐患,尤其是对各采场出现的涌水、片帮、冒顶、垮塌、滑面以及变形等重点隐患问题进行分类排查、
7、分类标记、分类规整(隐患具体说明:1顶板渗水,多表现为上一分层充填遗留水;地板渗水,多表现为岩石裂隙水;3巷道破坏,多表现为岩石应力过大,喷浆支护鼓包变形;4支护变形,多表现为地应力过大,支护体承压变形;5蚀变现象,多表现为岩石与岩石之间接触交代与同化混染作用明显,岩体破碎;6片帮、冒顶及垮塌,多表现为岩体地质条件差,岩石结构复杂,采掘现场出现的不同程度的顶板、帮体的碎裂及掉落隐患)。测量专业管理措施表现为强化自身业务服务水平,细化测量实测工作,服务矿山井下安全生产。3.3流程管理模式在金川矿山的探索与实践结合上述“地、测”专业技术管理手段中对井下采场中因地质要素出现的风险隐患,尤其是对各采场
8、出现的涌水、片帮、冒顶、垮塌、滑面以及变形等重点隐患问题进行分类排查、分类标记、分类规整后,探索并实践出一整套金川矿山工程地质预报的模式。具体模式如下:专业技术管理分为地质研判(地质专业部分)与测量实测(测量专业部分)。首先,地质研判由三个方面组成:(1)地质要素梳理(包括水文环境、应力变形、围岩蚀变,主要的方法措施与技术手段为:强化专业素养;完善设计图中的地质要素;建立地质档案);(2)风险隐患辨识(包括涌水、片帮、冒顶、垮塌、滑面、变形);(3)提供专业措施(包括预判设计、超前支护、措施掘进,主要表现为对采场出现的安全风险要进行专业的、动态的、反复的辨识,采取及时、合理的防范措施)。其次,
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