【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 第 二類 塊狀巖類：以火成巖、結(jié)晶變質(zhì)巖為主的巖類。塊狀結(jié)構(gòu)，巖體穩(wěn)定性取決于構(gòu)造破碎 帶、蝕 變帶及風(fēng)化帶的發(fā)育程度，一般巖體穩(wěn)定性好?？碧街袘?yīng)著重查明Ⅱ、Ⅲ級(jí)結(jié)構(gòu)面 (附錄 D)的分布 、產(chǎn)狀、延伸情況、充填物、粗糙度及其組合關(guān)系；蝕變帶的寬度、破碎程度；風(fēng)化帶深度及 風(fēng)華程度 。 第 三類 層狀巖類：以碎屑巖、沉積變質(zhì)巖、火山沉積巖為主的巖類。層狀結(jié)構(gòu)，巖體各向異性， 強(qiáng)度變 化大。巖體穩(wěn)定性主要取決于層間軟弱面、軟弱夾層、構(gòu)造破碎及巖體風(fēng)化程度?？碧街袘?yīng)著 重查明巖層組合特征；軟弱夾層分布位置、數(shù)量、粘土礦物成分、厚度及其水理、物理力學(xué)性質(zhì)。 第 四類 可溶鹽巖類：以碳酸鹽巖為主，次為硫酸鹽巖、鹽巖等巖類。工程地質(zhì)條件一般較復(fù)雜?？碧街袘?yīng)著重查明巖溶和蝕變帶在空間的分布和發(fā)育程度，可溶巖的溶解性，第四系松散層和 軟弱層 的分布、厚度、巖性、結(jié)構(gòu)和物理力學(xué)性質(zhì)。 根據(jù)地形、地貌、地層巖 性、地質(zhì)構(gòu)造、巖體風(fēng)化及巖溶發(fā)育程度、第四系覆蓋厚度、 地下水 靜水壓力等因素，將工程地質(zhì)勘探的復(fù)雜程度劃分為三型： 簡(jiǎn)單型：地形地貌條件簡(jiǎn)單，地形有利于自然排水：地層巖性單一，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，巖溶 不發(fā)育， 巖體結(jié)構(gòu)以整塊或厚層狀結(jié)構(gòu)為主，巖石強(qiáng)度高，穩(wěn)定性好，不易發(fā)生礦山工程地質(zhì)問題。 中等型：地層巖性較復(fù)雜，地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育，風(fēng)化及巖溶作用中等或有軟弱夾層及局部破碎 帶和飽 水砂層影響巖體穩(wěn)定，局部地段易發(fā)生礦山工程地質(zhì)問題。 復(fù)雜型：地層巖性復(fù)雜，巖石風(fēng)化、巖溶作用強(qiáng)，構(gòu)造破碎帶發(fā)育，巖石破碎 ，新構(gòu)造活 動(dòng)強(qiáng)烈 或松散軟弱層厚、含水砂層多、分布廣，地下水具較大的靜水壓力，礦山工程地質(zhì)問題發(fā)生 的比較 普遍和經(jīng)常。 勘探程度要求 一般要求 在研究礦區(qū)地層巖性、厚度及分布規(guī)律的基礎(chǔ)上，劃分巖 (土 )體的工程地質(zhì)巖組， 查明對(duì) 礦床開采不利的軟弱巖組的性質(zhì)、產(chǎn)狀與分布。 詳細(xì)查明礦區(qū)所處構(gòu)造部位，主要構(gòu)造線方向，各級(jí)結(jié)構(gòu)面的分布、產(chǎn)狀、規(guī)模及充 填、充 水情況，確定結(jié)構(gòu)面的級(jí)別 (附錄 D)及主要不良優(yōu)勢(shì)結(jié)構(gòu)面，指出其對(duì)礦床開采的影響。 詳細(xì)查明礦體及圍巖的巖體結(jié)構(gòu)、巖體質(zhì)量，參照附錄 E． H對(duì)巖體質(zhì)量及其穩(wěn)定性 作出評(píng) 價(jià)。 可溶巖類礦床，應(yīng)詳細(xì)查明巖溶發(fā)育主要層位、深度、發(fā)育程度和主要特征、充水、 充填情 況及表部覆蓋層的厚度、巖性、結(jié)構(gòu)特征。 11 詳細(xì)查明巖體的風(fēng)化程度、強(qiáng)弱風(fēng)化帶界面及標(biāo)高、強(qiáng)風(fēng)化帶的物理力學(xué)性質(zhì)。對(duì)強(qiáng) 蝕變礦 區(qū)，應(yīng)確定主要蝕變作用，圈定蝕變范圍。 系統(tǒng)、完整地測(cè)定露采和井采影響范圍內(nèi)各種巖石 (土 )的物理力學(xué)參數(shù)。 礦層及其圍巖含粘土的礦區(qū)，應(yīng)查明粘土的成分、 分布、厚度及其變化。 多年凍土區(qū)還需查明凍土類型、分布范圍、溫度 (地溫 )、含冰率，測(cè)定多年凍土最大 融化深 度，季融層及覆蓋層剝離后多年凍土融化速度，凍土層的上、下限。 船采砂礦區(qū)，還應(yīng)查明松散層礫 卵石的粒級(jí)、含量及分布、底板縱向和橫向坡度、巖石硬度、岸坡的巖石組成及坡度，測(cè)量砂層水上、水下安息角。 擴(kuò)大延深勘探礦區(qū)，應(yīng)詳細(xì)調(diào)查礦床開采中己發(fā)生的各種工程地質(zhì)問題，查明其產(chǎn)生 的條件 和原因，并針對(duì)擴(kuò)大延深可能產(chǎn)生的工程地質(zhì)問題進(jìn)行相應(yīng)的工作。 在構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈的高地應(yīng)力地區(qū)，有條件時(shí)，應(yīng)專門進(jìn)行地應(yīng)力測(cè)量 ，確定最大主應(yīng)力方向 及大 小。 邊坡勘探應(yīng)重點(diǎn)查明的問題 松散巖 (土 )類邊坡：查明巖 (土 )層的巖性、結(jié)構(gòu)；粘土巖的礦物成分、含量 、分布范圍、 物理力學(xué)性質(zhì) (特別是抗剪切 )和水理性質(zhì)，含水層的水壓、透水性和巖石力學(xué)強(qiáng)度差異明顯 的巖層 界面位置及特征。 層狀巖類邊坡：查明軟弱夾層的層位、巖性、厚度、產(chǎn)狀、分布；粘土礦物成分、含 量、物 理力學(xué)和水理性質(zhì)：各類結(jié)構(gòu)面的發(fā)育程度和組合關(guān)系 ，含水層的水壓等。 塊狀巖類邊坡：查明邊坡與各類結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀、組合關(guān)系、結(jié)構(gòu)面的發(fā)育程度、充填 物成分、分布及物理力學(xué)性質(zhì)。 剝離物強(qiáng)度勘探 對(duì)適宜建設(shè)特大型露天開采的礦床，應(yīng)著重查明巖 (礦 )石強(qiáng)度的空間分布規(guī)律，為 能否采 用輪斗開采提供巖 (礦 )石的力學(xué)強(qiáng)度基礎(chǔ)資料。 運(yùn)用地質(zhì)方法、物探測(cè)井配合巖石物理力學(xué)試驗(yàn)進(jìn)行巖 (礦 )層對(duì)比，著重查明剖面上巖 (礦 )層層序 、巖性、厚度、結(jié)構(gòu) ； 強(qiáng)度變化 ； 裂隙發(fā)育程度、規(guī)模、密度、產(chǎn)狀、 充填膠 結(jié)情 況，建立完整的地質(zhì)柱狀及其對(duì)比剖面。尤其應(yīng)查明硬巖“的層位、巖性、厚度、分布及 其在剝 離物中的比例。 注： 按剝離物巖石抗壓強(qiáng)度分為 三類：第一類松散軟巖類，巖石抗壓強(qiáng)度小于 6MPa； 第二類中硬巖類，巖 石抗壓強(qiáng)度15— 6MPa；第三類硬巖類，巖石抗壓強(qiáng)度大于 15MPa。 勘探工程布置原則和工程量 勘探工程布置原則 勘探工程應(yīng)能控制采礦工程可能影響的范圍。 在詳查的基礎(chǔ)上，已確定開采方式的礦區(qū)，勘探工程的布置應(yīng)結(jié)合開采方式。 12 井下開采的礦區(qū)，主要工作量應(yīng)放在首采地區(qū) (段 )，兼顧深部，根據(jù)工程地質(zhì)條件復(fù)雜程度 沿礦體 走向與傾向以工程地質(zhì)剖面控制。 應(yīng)重視地表工程地質(zhì)測(cè)繪和地質(zhì)孔的巖芯編錄等基礎(chǔ)工作，在此基礎(chǔ)上結(jié)合采礦工程需要， 布置 工程地質(zhì)勘探剖面，工程地質(zhì)孑 L應(yīng)與地質(zhì)、水文地質(zhì)孔相結(jié)合，一孔多用。 露天開采礦區(qū)，邊坡勘探的重點(diǎn)是首期開采地段的長(zhǎng)久幫和邊幫，以勘探剖面進(jìn)行控制。 剝離物強(qiáng)度勘探，重點(diǎn)是首期開采地段，同時(shí)對(duì)全區(qū)作適當(dāng)控制?？碧骄€沿巖石強(qiáng)度變化的 主導(dǎo) 方向布置，其線距視巖 石強(qiáng)度均勻程度、勘探面積大小而定。剝離物強(qiáng)度為第一類的礦區(qū)，可選 擇少量地質(zhì)水文地質(zhì)鉆孔取芯進(jìn)行采樣試驗(yàn)；第二類礦區(qū)線距 400～ 1 200m；第三類礦區(qū)一般只宜布 少量鉆 孔進(jìn)行控制。 勘探工程量，結(jié)合礦區(qū)實(shí)際情況參照表 3確定 表 3 礦區(qū)工程地質(zhì)勘探工程量表 項(xiàng)目 工程地質(zhì)條件復(fù)雜程度 簡(jiǎn)單型 中等型 復(fù)雜型 工程地質(zhì)測(cè)繪比例尺 1︰ 10000～ 1︰ 2020 鉆孔工程地質(zhì)編錄占地質(zhì)孔數(shù)（ %） 10～ 20 20～ 30 30～ 50 工程地質(zhì) 鉆孔（個(gè)） 一般不布置 根據(jù)需要布置 工程地質(zhì)剖面 1） （條） 0～ 1 2～ 3 3～ 5 室內(nèi)巖（土）樣 對(duì)礦體圍巖不同工程地質(zhì)巖組分層取樣，控制到坑道底板或露天采場(chǎng)坑底 30～ 50m。取樣數(shù)：塊狀巖類及巖溶化巖類，每塊巖石不少于 3 組；層狀巖類每種巖石不少于3～ 5 組，每組巖塊數(shù)按試驗(yàn)?zāi)康拇_定；松散巖類按巖性、厚度取樣，剝離物強(qiáng)度勘探不受此限。 注： 1）每條勘探剖面由 3～ 5 個(gè)工程地質(zhì)孔或具有工程地質(zhì)編錄的地質(zhì)孔、水文地質(zhì)孔組成。 勘探技術(shù)要求 工程地質(zhì)測(cè)繪 測(cè)繪范圍 以達(dá)到采礦工程可能影響的邊界外 200～ 300m， 比例尺 1： 10000～ 1： 2020。 測(cè)繪內(nèi)容 a．劃分工程地質(zhì)巖組，詳細(xì)調(diào)查軟弱巖組的性質(zhì)、產(chǎn)狀、分布及其工程地質(zhì)特征。 、物質(zhì)組成、膠結(jié)程度、結(jié)構(gòu)面的特征及組合關(guān)系， 按附錄 D進(jìn)行分級(jí)。 c．按巖組和不同構(gòu)造部位進(jìn)行節(jié)理裂隙統(tǒng)計(jì)，測(cè)量其產(chǎn)狀、寬度及延伸長(zhǎng)度，編制玫瑰花 圖或級(jí) 射赤平投影圖，確定優(yōu)勢(shì)節(jié)理裂隙發(fā)育方向，參照附錄 H劃分巖體結(jié)構(gòu)類型。 d．對(duì)礦體主要圍巖的風(fēng)化特征進(jìn)行研究，可參照 附錄 I劃分巖體的強(qiáng)弱風(fēng)化帶。 e．對(duì)自然斜坡和人 工邊坡進(jìn)行實(shí)地測(cè)定，研究邊坡坡高、坡面形態(tài)與巖體結(jié)構(gòu)的關(guān)系；調(diào)查各種 物理地質(zhì)現(xiàn)象。在多年凍土區(qū)應(yīng)著重調(diào)查融區(qū)的分布、成因以及脹丘、冰錐、地下冰層、融凍 泥石流 堆積、熱融滑塌、沉陷、沼澤濕地等的特征與分布。對(duì)含連續(xù)性凍土的礦床，還應(yīng)測(cè)量?jī)鰧酉?限深度， 并繪制凍 13 層底板等高線及凍層等厚線圖。 f．對(duì)礦區(qū)工程地 質(zhì)條件有影響的地下水露頭點(diǎn)、含水巖層與隔水層接觸界面特征、構(gòu)造破碎帶的 水理性質(zhì)進(jìn)行重點(diǎn)調(diào)查研究。 g．詳細(xì)調(diào)查生產(chǎn)礦井及相鄰礦山的各類工程地 質(zhì)問題；調(diào)查露采邊坡變形特征、變形類型 、形成 條件和影響因素，井巷 變形破壞特征、支護(hù)情況，變形破壞與軟弱層、破碎帶、節(jié)理裂隙發(fā)育帶等結(jié) 構(gòu)面的關(guān)系。 鉆孔工程地質(zhì)編錄 鉆孔工程地質(zhì)編錄內(nèi)容包括：統(tǒng)計(jì)與描述巖芯塊度，繪制巖芯塊度柱狀圖 ； 統(tǒng)計(jì)節(jié)理裂隙； 確定鉆孔中流砂層、破碎帶、裂隙密集帶、風(fēng)化帶與軟弱夾層、巖溶發(fā)育帶、蝕變帶的位置和 深度； 并可按工程地質(zhì)巖組用點(diǎn)荷載儀測(cè)定巖石力學(xué)指標(biāo)。 按鉆進(jìn)回次測(cè)定巖石質(zhì)量指標(biāo) (只 RQD)，確定不同巖組 RQD值的范圍和平均值。 RQD值一般 按公式 (2)計(jì)算確定； （ 2） 式中： Lp—— 某巖組大于 10cm完整巖芯 1） 長(zhǎng)度之和， m； Lt—— 某巖組鉆探總進(jìn)尺， m。 注： 1)小于 10cm 巖芯若為鉆進(jìn)過程中機(jī)構(gòu)破碎，則應(yīng)上、下對(duì)接，其長(zhǎng)度大于 10cm 時(shí)應(yīng)參與計(jì)算；當(dāng)鉆頭內(nèi)徑小于 時(shí)， RQD值 作適當(dāng)降低，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)降低 20％ ～ 50％。 根據(jù) RQD值，按附錄 E劃分巖石質(zhì)量等級(jí)和巖體質(zhì)量等級(jí)。 坑道工程地質(zhì)編錄 對(duì)礦區(qū)的勘探 坑道應(yīng)全部進(jìn)行工程地質(zhì)編錄，工程地質(zhì)條件簡(jiǎn) 單的礦區(qū)可適當(dāng)減少，有生產(chǎn) 坑道時(shí)可選擇典型坑道進(jìn)行。 坑道工程地質(zhì) 編錄內(nèi)容包括：對(duì)坑道所揭示的巖層劃分巖組，重點(diǎn)觀察描述軟弱夾層、風(fēng)化 帶、構(gòu)造破碎帶、蝕變帶、巖溶發(fā)育帶的特征，分布、產(chǎn)狀、溶蝕現(xiàn)象；系統(tǒng)采取巖 (礦 )石物理力 學(xué)試驗(yàn)樣；統(tǒng)計(jì)節(jié)理裂 隙；詳細(xì)描述地下水活動(dòng)對(duì)井巷圍巖穩(wěn)固性的影響及工程地質(zhì)問題發(fā)生的位置不穩(wěn)定地段掘進(jìn)與支護(hù)方法。 坑道變形地段必要時(shí)設(shè)置工程地質(zhì)觀測(cè)點(diǎn)，進(jìn)行長(zhǎng)期觀測(cè)。 工程地質(zhì)鉆探 鉆探深度：露采礦區(qū)宜控制到最終坡腳或坑底以下 30— 50m；井下開采礦區(qū)控制到礦 床主要 儲(chǔ)量標(biāo)高以下 30— 50m。 鉆孔孔徑以滿足采取巖、土物理力學(xué)試驗(yàn)樣規(guī)格為準(zhǔn)。 要求全部取芯鉆進(jìn)。巖芯采取率，可根據(jù)不同的目的確定。 應(yīng)進(jìn)行物探測(cè)井，結(jié)合鉆探地質(zhì)剖面，確定巖石風(fēng)化帶深度、構(gòu)造破碎帶 、巖溶發(fā)育帶及層 間軟弱夾層的分布部位。 100(% ) ?? tPLLRQD 14 工程地質(zhì)測(cè)試 勘探礦區(qū)應(yīng)選 取代表性巖、土室內(nèi)試樣，測(cè)定其物理力學(xué)性質(zhì)。工程地質(zhì)條件中等 — 復(fù)雜的 礦區(qū)，除選取代表性室內(nèi)試樣外，還可應(yīng)用點(diǎn)荷載儀、攜帶式剪切儀進(jìn)行 鉆孔及野外現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試 。 室內(nèi)巖 (土 )樣試驗(yàn)項(xiàng)目，按開采方式、礦區(qū)實(shí)際情況，結(jié)合工程地質(zhì)評(píng)價(jià)要求參照附錄 J選作。 巖 (土 )樣采樣要求 a. 井采礦區(qū)對(duì)一期開拓水平以上礦體及其圍巖按不同巖石分別采樣；露采礦區(qū)應(yīng)在邊坡地段自上 而下分 組采樣。 b. 塊狀、層狀巖類按不同巖石采樣；松散軟弱巖類，若巖性較均一，厚度大于 10m 時(shí)，每 10m 采一組 樣；巖性不均一時(shí)，根據(jù)巖性結(jié)構(gòu)特征分層采樣。 c. 塊狀、層狀巖類可直接從巖芯采樣；松散軟弱巖類應(yīng)利用坑道或山地工程采樣，如在鉆孔中取 樣，則 應(yīng)采取 專門取芯工具，砂礫石樣應(yīng)保持原級(jí)配。 d. 采樣規(guī)格與數(shù)量可根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的具體要求確定。 礦 區(qū)工程地質(zhì)評(píng)價(jià) 礦區(qū)工程地質(zhì)評(píng)價(jià)應(yīng)在查明礦區(qū)工程地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上結(jié)合開采方式 ，對(duì)邊坡穩(wěn)定性或井巷圍巖巖體 質(zhì)量給予定性和半定量的予測(cè)評(píng)價(jià)。 露采邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià) 堅(jiān)硬、半堅(jiān)硬巖類 1） 邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)：根據(jù)邊坡與各類結(jié)構(gòu)面的組合關(guān)系、軟弱夾層情況， 分別判斷 并預(yù)測(cè)邊坡可能滑動(dòng)變形的地段、范圍、變形的性質(zhì)、滑動(dòng)面、切割面的可能位置，根據(jù)需 要以類批法、經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)法建議最終 邊坡角。 注： 1)按巖石單軸極限抗壓強(qiáng)度 (R)將巖石強(qiáng)度分為：堅(jiān)硬的 R≥ 60MPa；半堅(jiān)硬的 60MPa≥ R≥ 30hpa；軟弱的 R≤ 30MPa 松散軟巖類邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)：一般將擬建采場(chǎng)劃分為不同的工程地質(zhì)區(qū)，并分區(qū)進(jìn)行穩(wěn)定性 評(píng)價(jià)， 建議最終邊坡角；對(duì)具有飽水砂層的邊坡，應(yīng)根據(jù)需要進(jìn)行專門性的預(yù)先疏干試驗(yàn)及飽水抗剪 試驗(yàn)，在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，建議邊坡角。 井巷圍巖巖體質(zhì)量評(píng)價(jià)：宜采用兩種方法對(duì)比評(píng)價(jià)，常用的方法為巖體質(zhì)量系數(shù)法和巖體質(zhì)量 指標(biāo)法。 巖體質(zhì)量系數(shù) ： 依據(jù)公式 (3)求得巖體質(zhì)量系數(shù) Z，按附錄 E2確定巖體質(zhì)量?jī)?yōu)劣。 Z＝ I f S （ 3） 式中： Z— 巖體完整系數(shù)； I— 巖體完整系數(shù) （ 無資料時(shí)可用 RQD值代替 ）； f— 結(jié)構(gòu)面摩擦系數(shù) (影響穩(wěn)定的主要結(jié)構(gòu)面 )； S— 巖塊堅(jiān)硬系數(shù)； （ 4） Rc—— 巖塊飽和軸向抗壓強(qiáng)度。 100cRS? 15 巖體質(zhì)量指標(biāo) (M)法，可按近似公式 (5)粗略估算： （ 5） 參照附錄 E3評(píng)價(jià)巖體質(zhì)量的優(yōu)劣。 地下水溶開采的礦床，根據(jù)頂、底板巖 (礦 )石、夾層的物理力學(xué)性質(zhì)、溶解性、膨脹性和液柱壓力大小，結(jié)合開采方案綜合分析，初步評(píng)價(jià)溶腔的穩(wěn)固