（四川省冶金地質(zhì)勘查局六○四大隊(duì)，四川 廣元 628017）

隨著礦山采礦的工作的不斷推進(jìn)，深部礦巖體內(nèi)部的應(yīng)力也不斷的增加，巖體普遍出現(xiàn)了彈性釋放以及開裂破壞的現(xiàn)象，這些問題的存在對整個(gè)生產(chǎn)過程中的安全性帶來了非常嚴(yán)重的影響。針對這種現(xiàn)象，在生產(chǎn)過程中一定要將礦體圍巖工程地質(zhì)勘察工作進(jìn)行全面的落實(shí)，針對不同的破壞方式采取相應(yīng)的控制方法與檢測措施。

1 金屬礦山礦體圍巖的應(yīng)力分布情況

（1）洞體應(yīng)力與最大應(yīng)力之間的關(guān)系分布。在地應(yīng)力的構(gòu)成中，巖石的自重應(yīng)力場為其中主要的組成部分，在這時(shí)，最大應(yīng)力指的是鉛直應(yīng)力，而最下的應(yīng)力為水平方向的力。在這種鉛直應(yīng)力不斷作用的背景下，采場巷道的洞底以及洞頂將會產(chǎn)生相應(yīng)的拉應(yīng)力范圍，同時(shí)會在洞腳以及拱腳等位置出現(xiàn)非常大的切向壓應(yīng)力。在水平構(gòu)造應(yīng)力為初始應(yīng)力當(dāng)中的主要構(gòu)成時(shí)，在這個(gè)時(shí)候的最大應(yīng)力指的就是水平應(yīng)力。

（2）巷道形狀與洞體應(yīng)力之間存在的關(guān)系。如果是在受力的基礎(chǔ)上，巷道的形狀將會直接影響到洞體應(yīng)力的分布情況，當(dāng)洞體的應(yīng)力比較集中時(shí)，其應(yīng)力集中范圍會隨著巷道的形狀而發(fā)生相應(yīng)的轉(zhuǎn)變。在鉛直荷載的作用下，圓形巷道所受到的應(yīng)力一般會分布在兩邊，而當(dāng)巷道為水平橢圓形時(shí)，兩邊切向的應(yīng)力會更加的明顯，并且所涉及到的范圍也會不斷的擴(kuò)展，在洞底以及洞頂?shù)认嚓P(guān)位置都會產(chǎn)生拉應(yīng)力區(qū)。

（3）圍巖應(yīng)力分布受到巖體發(fā)育節(jié)理現(xiàn)場的影響。首先，當(dāng)洞體的受力方向與節(jié)理之間的夾角超過60度或互相垂直時(shí),洞周邊與節(jié)理相交部位就會出現(xiàn)與節(jié)理相垂直的最大切向應(yīng)力；其次，洞體的受力方向與節(jié)理之間的夾角不足30度，或幾乎平行時(shí),洞周邊與節(jié)理相切的地方就會出現(xiàn)與節(jié)理相平行的最大切向應(yīng)力；最后，洞體的受力方向與節(jié)理斜交時(shí),洞周邊與節(jié)理相切及處置的地方，會出現(xiàn)大小相同的最大切向應(yīng)力。除此之外,節(jié)理的產(chǎn)狀也會對洞底、洞頂?shù)忍幹鲬?yīng)力的大小及方向產(chǎn)生不小的影響。

2 金屬礦山礦體圍巖變形以及破壞分析

結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行分析，金屬礦山礦體圍巖破壞的形式主要涉及到了三角形塊體垮落、切割塊體垮落、沿?cái)鄬悠扑閹奥?、頂板巖層小塊松散掉落造成的拱形冒落以及采場充填體壓壞開裂等。另外，當(dāng)巖體出現(xiàn)變形或者是破壞的現(xiàn)象時(shí)，通常還是因?yàn)槭艿降刭|(zhì)構(gòu)造的影響。

3 圍巖的穩(wěn)定性評價(jià)

在礦山工程地質(zhì)勘察工作開展過程中，穩(wěn)定性評價(jià)屬于其中非常重要的內(nèi)容，通常情況下在評價(jià)工作開展過程中，都是采用定性評價(jià)與定量評價(jià)相結(jié)合的方法來進(jìn)行。首先，定性評價(jià)主要是在對工程設(shè)計(jì)要求全面了解的基礎(chǔ)上，然后對井下范圍內(nèi)的工程地質(zhì)條件進(jìn)行深入的分析，并在此基礎(chǔ)上給出相應(yīng)的評價(jià)結(jié)果，然后按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求和基本原則，對礦體圍巖進(jìn)行合理的分段與分類，通過這種方式可以對圍巖失穩(wěn)的主要原因進(jìn)行深入的分析，同時(shí)還能對其中存在的影響因素進(jìn)行明確。這里的穩(wěn)定系數(shù)指的是圍巖的強(qiáng)度與圍巖應(yīng)力的比值，通常情況下用η來表示，當(dāng)穩(wěn)定性系數(shù)為1時(shí)，則表達(dá)出圍巖目前處于一種極限平衡的狀態(tài)，當(dāng)穩(wěn)定性系數(shù)大于1時(shí)，圍巖處于穩(wěn)定狀態(tài)，當(dāng)穩(wěn)定性系數(shù)小于1時(shí)，則說明圍巖不穩(wěn)定。在評價(jià)工作開展的過程中，為了可以保證在整個(gè)過程中具備一定的安全性，應(yīng)該采取一定的安全儲備，所以，通常會將穩(wěn)定性系數(shù)處以一個(gè)大于1的安全系數(shù)，通過這種方式可以為評級安全性提供良好的保障。

（1）定性檢查。圍巖穩(wěn)定性，不僅和采場巷道規(guī)模、斷面形狀以及施工方式等內(nèi)容有著直接的聯(lián)系，與此同時(shí)，還取決于巖體自身的性能以及周圍所處的環(huán)境。經(jīng)過相關(guān)調(diào)查可以看出，圍巖失穩(wěn)以及損壞現(xiàn)象一般出現(xiàn)于以下幾個(gè)方面：①碎裂結(jié)構(gòu)巖體以及半堅(jiān)硬結(jié)構(gòu)巖體的分布區(qū)域；②破碎松散巖體以及軟弱巖類分布區(qū)域，在該項(xiàng)區(qū)域中，主要包含巖體中的風(fēng)化以和構(gòu)造破碎帶等，并且，還涉及到巖土質(zhì)類分布區(qū)，這一區(qū)域具備強(qiáng)度性能低以及遇水軟化等特征。③礦體圍巖中應(yīng)力過于集中的位置處，比如，采場的礦柱或者形狀突然出行變化的位置，這一位置經(jīng)常受到應(yīng)力作用，從而遭到破壞。④呈現(xiàn)堅(jiān)硬塊狀以及厚層狀巖體內(nèi)。在多組合軟弱結(jié)構(gòu)中，加以分離，并且形成不穩(wěn)定分離體的部位。

（2）定量評價(jià)。首先，在對圍巖的整體穩(wěn)定性進(jìn)行計(jì)算的過程中，通常，可以將整體裝或者塊狀的巖體當(dāng)成均質(zhì)的連續(xù)介質(zhì)，其中，在分析圍巖穩(wěn)定性的時(shí)候，除了從表面入手之外，與此同時(shí)，還要加大對圍巖整體穩(wěn)定性的計(jì)算。計(jì)算方法，則是根據(jù)圍巖重分布應(yīng)力計(jì)算，從而獲取準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，求出圍巖內(nèi)存在的較大拉應(yīng)力以及壓應(yīng)力。在此過程中，還要和巖體的抗拉強(qiáng)度相比分析和比較，以此確保圍巖的穩(wěn)定性。在對圍巖的局部穩(wěn)定性進(jìn)行計(jì)算的過程中，在縫隙巖體當(dāng)中，因?yàn)槭艿浇Y(jié)構(gòu)面切割的影響，在圍巖的某個(gè)部位出現(xiàn)了不穩(wěn)定的分離體，如果是結(jié)構(gòu)面的走向與洞軸線之間保持平行時(shí)，可以選擇垂直于洞軸的剖面來開展研究工作。

（3）加強(qiáng)對圍巖的穩(wěn)定措施。保護(hù)圍巖是分為兩個(gè)內(nèi)容，第一，需要保護(hù)圍巖以往的強(qiáng)度以及承載力度，如果要及時(shí)進(jìn)行封閉圍巖或者是防風(fēng)化，那么就會對圍巖造成比較大的變形問題；第二，需要加強(qiáng)對圍巖的強(qiáng)度，因?yàn)閲鷰r本身穩(wěn)定性比較高，比如，給圍巖進(jìn)行注漿、封閉裂隙，還可以適當(dāng)?shù)挠缅^桿對圍巖進(jìn)行加固。另外，在支護(hù)結(jié)構(gòu)中，經(jīng)常有以下幾種方法：①需要使用錨網(wǎng)錨桿進(jìn)行支撐；②在支護(hù)的過程中，需要噴射混凝土；③需要加強(qiáng)對鋼筋混凝土的襯砌；⑤可以適當(dāng)?shù)目s小金屬支架等；對于這些支護(hù)結(jié)構(gòu)而言，可以采用單一或者是兩種的形式進(jìn)行支護(hù)，主要還是要根據(jù)圍巖的實(shí)際情況進(jìn)行確定。

4 結(jié)語

以上所述，在本文中就根據(jù)金屬礦山礦體以及各項(xiàng)工作的圍巖展開了相應(yīng)的工程地質(zhì)勘察，并且還研究了關(guān)于頂板的損壞類型，綜合的評價(jià)出了對圍巖整體的結(jié)構(gòu)可靠性，當(dāng)然還可以和自身的實(shí)際情況有效的集合起來，利用科學(xué)技術(shù)手段加強(qiáng)對礦山管理技術(shù)。從本質(zhì)上來說，要想全面的了解礦山的結(jié)構(gòu)，那么就需要針對不同的破壞類型制定出相應(yīng)的控制方案，這樣可以在最大程度上防止了金屬礦山在井下出現(xiàn)事故的可能性，同樣的也會給工作面頂板以及井下的開采帶來了穩(wěn)定性性技術(shù)。在最后的結(jié)果中顯示，該項(xiàng)目最后取得了理想的效果。