摘要：對(duì)浩堯爾忽洞金礦礦巖進(jìn)行工程地質(zhì)調(diào)查，采用Dips軟件對(duì)3個(gè)研究區(qū)899條結(jié)構(gòu)面數(shù)據(jù)進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)，并繪制相關(guān)等密圖、極點(diǎn)圖、結(jié)構(gòu)面間距直方圖和分布頻次直方圖。采用RMR法在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了巖心調(diào)查，礦巖點(diǎn)荷載測(cè)試，結(jié)構(gòu)面狀態(tài)、地下水狀態(tài)觀測(cè)，礦巖RQD值統(tǒng)計(jì)等工作，對(duì)礦巖進(jìn)行巖石質(zhì)量評(píng)價(jià)。綜合分析研究結(jié)果表明：礦區(qū)東坑?xùn)|部礦巖RMR值為45，屬于一般巖體，東坑西部、西坑2個(gè)研究區(qū)礦巖RMR值都為42，屬于一般—較差巖體;礦巖較破碎，3個(gè)研究區(qū)節(jié)理間距分別為0.32 m、0.26 m、0.25 m，間距相對(duì)較小，對(duì)于巖體的穩(wěn)定性有較大影響;礦巖主要由近水平和近直立幾組結(jié)構(gòu)面構(gòu)成，巖石破碎，穩(wěn)定性較差。

關(guān)鍵詞：浩堯爾忽洞金礦;工程地質(zhì)調(diào)查;結(jié)構(gòu)面;RMR巖石質(zhì)量評(píng)價(jià);RQD值

中圖分類號(hào)：TD163文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

文章編號(hào)：1001-1277（2021）04-0029-06doi：10.11792/hj20210406

浩堯爾忽洞金礦位于內(nèi)蒙古自治區(qū)烏拉特中旗，隸屬于中國(guó)黃金集團(tuán)有限公司。目前，隨著開拓系統(tǒng)工程和采礦活動(dòng)不斷向深部發(fā)展，將由地表轉(zhuǎn)入地下進(jìn)行礦體開采，礦體賦存條件和工程地質(zhì)條件也會(huì)隨之變得越來越復(fù)雜。調(diào)查分析影響地下采礦系統(tǒng)穩(wěn)定性的各種地質(zhì)和工程因素[1-2]，對(duì)采礦方法選擇、采場(chǎng)設(shè)計(jì)優(yōu)化、保證安全經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)有重大意義[3-6]。本文對(duì)浩堯爾忽洞金礦東坑?xùn)|部、東坑西部和西坑3個(gè)研究區(qū)的礦巖進(jìn)行工程地質(zhì)調(diào)查，結(jié)合工程地質(zhì)調(diào)查結(jié)果，總結(jié)工程地質(zhì)特征，并對(duì)礦巖質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1 礦區(qū)概況

浩堯爾忽洞金礦床位于華北地臺(tái)北緣白云鄂博臺(tái)緣坳陷帶的中部，構(gòu)造位于高勒?qǐng)D斷裂帶和合教—石崩斷裂帶的夾持區(qū)，礦區(qū)出露地層為中元古界地層，礦區(qū)構(gòu)造由4個(gè)斷裂構(gòu)造帶和浩堯爾忽洞向斜構(gòu)成，主要巖石為片巖、千枚巖和板巖。

目前，浩堯爾忽洞金礦為露天開采，礦區(qū)內(nèi)分為東西2個(gè)礦段，并呈向南突出的“弧”形展布，礦體賦存在中元古界白云鄂博群比魯特組第一段和第二段，礦石工業(yè)類型主要為含金蝕變巖型。礦區(qū)內(nèi)為構(gòu)造剝蝕丘陵地貌，地形起伏較平緩，總體東高西低。礦區(qū)內(nèi)巖層裸露，植被不發(fā)育。礦區(qū)地下水資源貧乏，類型單一。因受地層、巖石、構(gòu)造和地形地貌的影響，地下水在地區(qū)上表現(xiàn)出較大的差異性，礦區(qū)內(nèi)地下水類型主要為基巖裂隙水。礦區(qū)內(nèi)礦體整體走向近東西，傾角近直立。工程地質(zhì)調(diào)查分為3個(gè)研究區(qū)，分別為東坑?xùn)|部、東坑西部和西坑。

2 工程地質(zhì)調(diào)查

本文采用地質(zhì)鉆孔巖心調(diào)查、礦巖出露面的結(jié)構(gòu)面調(diào)查結(jié)合礦巖現(xiàn)場(chǎng)點(diǎn)荷載試驗(yàn)，對(duì)浩堯爾忽洞金礦東坑?xùn)|部、東坑西部和西坑3個(gè)研究區(qū)礦巖進(jìn)行工程地質(zhì)調(diào)查。

2.1 地質(zhì)鉆孔巖心調(diào)查

浩堯爾忽洞金礦礦巖RQD值[7]統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1，部分鉆孔巖心照片見圖1和圖2。由表1可知，浩堯爾忽洞金礦礦巖RQD值為52.07 %。由圖1和圖2可知，巖心部分較完整，部分較破碎，與RQD值統(tǒng)計(jì)結(jié)果相符。根據(jù)巖石RQD值分類，巖石質(zhì)量屬于一般巖體。

2.2 礦巖出露面結(jié)構(gòu)面調(diào)查

本次研究在礦區(qū)露天采坑的東坑?xùn)|部、東坑西部和西坑3個(gè)研究區(qū)礦巖位置進(jìn)行礦巖出露面結(jié)構(gòu)面調(diào)查。即在巖體出露面上拉一條測(cè)線，然后詳細(xì)測(cè)量和描述與測(cè)線相交結(jié)構(gòu)面的特征?，F(xiàn)場(chǎng)對(duì)各出露面的結(jié)構(gòu)面進(jìn)行觀察，記錄其與測(cè)線相交的位置，以及結(jié)構(gòu)面類型、基距、產(chǎn)狀、持續(xù)性、粗糙度、張開度、滲水性等[8-9]。

2.3 點(diǎn)荷載試驗(yàn)

對(duì)礦區(qū)礦巖樣品進(jìn)行點(diǎn)荷載試驗(yàn)測(cè)試分析（見圖3和圖4），結(jié)果見表2。由表2可知：東坑?xùn)|部礦巖的點(diǎn)荷載強(qiáng)度（Is（50））為0.361～4.852 MPa，平均點(diǎn)荷載強(qiáng)度為2.993 MPa;東坑西部礦巖的點(diǎn)荷載強(qiáng)度為1.507～5.785 MPa，平均點(diǎn)荷載強(qiáng)度為3.547 MPa;西坑礦巖的點(diǎn)荷載強(qiáng)度為1.048～5.910 MPa，平均點(diǎn)荷載強(qiáng)度為3.780 MPa。

巖石點(diǎn)荷載強(qiáng)度與巖石抗拉強(qiáng)度（Rt）之間有良好的相關(guān)性，國(guó)際巖石力學(xué)學(xué)會(huì)（ISRM）給出下列關(guān)系：Rt=1.25Is（50）[3]。因此，經(jīng)計(jì)算，礦區(qū)東坑?xùn)|部、東坑西部、西坑3個(gè)研究區(qū)礦巖的平均抗壓強(qiáng)度分別為52.525 MPa、59.325 MPa、62.183 MPa。

3 巖體工程地質(zhì)特征

3.1 結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀

由現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查照片（見圖5）可以看出，研究區(qū)礦巖整體較破碎，穩(wěn)定性較差，節(jié)理、斷層發(fā)育，斷層表面光滑，部分節(jié)理已呈張開狀態(tài)。結(jié)構(gòu)面大體上可分為2組：一組為陡傾，近直立，厚度較小;一組為緩傾，近水平，局部還可見另一組近水平結(jié)構(gòu)面。因此，結(jié)構(gòu)面常見X形和菱形格子形狀;不整合面發(fā)育，多為貫穿邊坡礦體整體，傾角較陡，對(duì)巖石穩(wěn)定造成一定影響;礦體出露的巖石多為板巖、千枚巖、片巖，巖石層理發(fā)育，部分層理已被構(gòu)造運(yùn)動(dòng)所改變變形;在西坑測(cè)區(qū)可見幾處裂隙水，由于氣溫較低，部分已結(jié)冰。綜上，礦體部位主要由近水平和近直立的幾組結(jié)構(gòu)面構(gòu)成，巖石破碎，穩(wěn)定性較差，局部可見裂隙水。

3.2 結(jié)構(gòu)面調(diào)查統(tǒng)計(jì)

東坑?xùn)|部出露面長(zhǎng)度為87 m，共獲得結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀420條;東坑西部出露面長(zhǎng)度為64 m，共獲得結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀395條;西坑出露面長(zhǎng)度為17.8 m，共獲得結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀84條;合計(jì)899條結(jié)構(gòu)面。

為了能夠直觀地展示研究區(qū)礦巖結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀特征，首先對(duì)不同區(qū)域不同產(chǎn)狀區(qū)間結(jié)構(gòu)面出現(xiàn)的頻次進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果見圖6～11。

將結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀數(shù)據(jù)輸入到Dips軟件中，采用Dips軟件繪制東坑?xùn)|部、東坑西部和西坑3個(gè)研究區(qū)礦體的結(jié)構(gòu)面極點(diǎn)圖和等密圖，見圖12～17。

綜合3個(gè)研究區(qū)的調(diào)查結(jié)果，根據(jù)極點(diǎn)圖和等密圖得到了每個(gè)區(qū)域的優(yōu)勢(shì)結(jié)構(gòu)面方位，主要分為以下6組：第一組，傾角85°，傾向326°;第二組，傾角86°，傾向168°;第三組，傾角18°，傾向236°;第四組，傾角24°，傾向45°;第五組，傾角88°，傾向123°;第六組，傾角6°，傾向26°。在這6組優(yōu)勢(shì)結(jié)構(gòu)面中，第一組、第二組、第四組在多區(qū)域發(fā)育，對(duì)礦巖的穩(wěn)定性影響較大。

3.3 結(jié)構(gòu)面平均間距

在優(yōu)勢(shì)結(jié)構(gòu)面調(diào)查的基礎(chǔ)上進(jìn)一步分析每組優(yōu)勢(shì)結(jié)構(gòu)面的平均間距，東坑?xùn)|部、東坑西部、西坑3個(gè)研究區(qū)平均間距分別為0.32 m、0.26 m、0.25 m，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表3。

4 礦巖質(zhì)量評(píng)價(jià)

RMR法（Rock Mass Rating，RMR）是眾多巖體工程質(zhì)量分類方法中的一種，也是進(jìn)行巖體質(zhì)量評(píng)價(jià)和確定巖體變形參數(shù)的重要方法。RMR值由完整巖石抗壓強(qiáng)度R1、巖石質(zhì)量指標(biāo)（RQD值）R2、節(jié)理間距R3、節(jié)理狀態(tài)R4、地下水條件R5和修正參數(shù)R6組成[8-9]。

1）抗壓強(qiáng)度。根據(jù)表2統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，研究區(qū)礦巖抗壓強(qiáng)度評(píng)分結(jié)果見表4。

2）巖石質(zhì)量指標(biāo)（RQD值）。根據(jù)前文統(tǒng)計(jì)，礦巖RQD值為52.07 %，RQD值評(píng)分結(jié)果見表5。

3）節(jié)理間距。參照上文節(jié)理間距統(tǒng)計(jì)結(jié)果，得到東坑?xùn)|部、東坑西部、西坑3個(gè)研究區(qū)節(jié)理間距評(píng)分結(jié)果，見表6。

4）節(jié)理狀態(tài)。根據(jù)研究區(qū)礦巖節(jié)理狀態(tài)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查情況，結(jié)合節(jié)理狀態(tài)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，獲得3個(gè)研究區(qū)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果及評(píng)分（見表7）。

5）地下水條件。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)針對(duì)研究區(qū)礦巖進(jìn)行的地下水調(diào)查結(jié)果，東坑?xùn)|部、東坑西部和西坑3個(gè)研究區(qū)地下水狀況評(píng)分結(jié)果見表8。

6）修正參數(shù)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查具體情況，結(jié)合前文節(jié)理產(chǎn)狀統(tǒng)計(jì)結(jié)果，參考RMR的修正標(biāo)準(zhǔn)，東坑?xùn)|部、東坑西部和西坑礦體剝離的工程方向都是北西向，主要結(jié)構(gòu)面傾角較陡，為45°～90°，以最差情況考慮，結(jié)構(gòu)面傾向與工程方向?yàn)榉磧A，所以評(píng)分值為-5，見表9。

綜合上述不同研究區(qū)的評(píng)分結(jié)果，浩堯爾忽洞金礦礦巖質(zhì)量整體較差。其中，東坑?xùn)|部礦巖質(zhì)量等級(jí)為Ⅲ級(jí)，屬于一般巖體;東坑西部和西坑礦巖質(zhì)量等級(jí)為Ⅲ級(jí)—Ⅳ級(jí)，屬于一般—較差巖體，RMR評(píng)價(jià)結(jié)果見表10。

5 結(jié) 論

1）研究區(qū)礦巖整體較破碎，穩(wěn)定性較差，節(jié)理、斷層發(fā)育，節(jié)理平均間距在0.30 m左右，間距較小。礦巖主要由近水平和近直立的幾組結(jié)構(gòu)面構(gòu)成，局部可見裂隙水。

2）根據(jù)RMR巖石質(zhì)量評(píng)價(jià)方法，浩堯爾忽洞金礦礦巖質(zhì)量整體較差。其中，東坑?xùn)|部礦巖質(zhì)量等級(jí)為Ⅲ級(jí)，屬于一般巖體;東坑西部和西坑礦巖質(zhì)量等級(jí)為Ⅲ級(jí)—Ⅳ級(jí)，屬于一般—較差巖體。采礦工程施工時(shí)應(yīng)合理加強(qiáng)支護(hù)，根據(jù)礦巖特點(diǎn)，在轉(zhuǎn)入地下開采時(shí)注意選擇經(jīng)濟(jì)且適合的采礦方法。

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Engineering geological characteristics and rock quality evaluation

of ore rock in Haoyaoer Hudong Gold Mine

Liu Chao

（Changchun Gold Research Institute Co.，Ltd.）

Abstract：The engineering geological survey of the ore rock in Haoyaoer Hudong Gold Mine is carried out.The data of 899 structural planes in 3 study areas are analyzed and counted by Dips software，and the relevant isometric diagrams，pole diagrams，structural plane spacing histograms and distribution frequency histograms are drawn.The RMR method is used to evaluate the rock quality of ore rock in the field，such as rock core test，point load test of ore rock，observation of structural plane state，groundwater state，statistics of RQD value of ore rock and so on.Through comprehensive analysis and study，the results show that the ore rock RMR value in the east of Dongkeng is 45 and the rock mass quality belongs to general rock mass，while the RMR values in the west of Dongkeng and Xikeng are both 42，and the rock quality belongs to the general poor rock mass;the ore rock is relatively broken，and the joint spacing of the 3 study areas is 0.32 m，0.26 m and 0.25 m respectively，which has a great influence on the stability of rock mass;the ore rock is mainly composed of several groups of near horizontal and near vertical structural planes，the rock is broken and the stability is poor.

Keywords：Haoyaoer Hudong Gold Mine;engineering geological survey;structural plane;RMR rock quality eva luation;RQD value