錫鐵山礦山地面塌陷控制因素及其地表穩(wěn)定性分析.pdf

1、錫鐵山鉛鋅礦山位于青海省境內(nèi)，礦山經(jīng)過多年開采，采空區(qū)已達320多萬m3，沿開采走向，絕大部分地表都發(fā)生了地表塌陷，如果任其發(fā)展勢必會對礦山的生產(chǎn)安全產(chǎn)生一定的影響。 本文根據(jù)野外現(xiàn)場調(diào)查和所收集的資料，做了如下研究工作：按巖石的工程地質(zhì)特征，將塌陷區(qū)及周圍的巖石劃分為五組工程地質(zhì)巖組；分析影響塌陷的控制因素；預(yù)測地表穩(wěn)定性變化趨勢，最后提出治理措施。 根據(jù)礦區(qū)巖石的物理力學(xué)性質(zhì)，把塌陷區(qū)及其周圍的巖性劃分為五大工程地質(zhì)

2、巖組：大理巖組、片巖巖組、礦體巖組、火山巖組和紫色砂巖巖組。 塌陷區(qū)的形成與礦山存在巨大規(guī)模的采空區(qū)、塌陷區(qū)所處的地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性及其物理力學(xué)性質(zhì)和氣象、水文地質(zhì)條件這幾個因素有關(guān)。 造成礦區(qū)塌陷的主要原因是由于采空區(qū)的存在，采空區(qū)的形狀及規(guī)模直接影響著上覆蓋層的穩(wěn)定性，決定是否塌陷以及塌陷的規(guī)模。本文根據(jù)空區(qū)的規(guī)模以及它對地表塌陷是否產(chǎn)生影響大小，將空區(qū)分成四類：相對較為孤立和遠(yuǎn)離生產(chǎn)作業(yè)區(qū)的采空區(qū)、上下中段連通并靠

3、近生產(chǎn)作業(yè)區(qū)規(guī)模較小的采空區(qū)、位于同一礦帶，上下中段連通，區(qū)間空區(qū)直接或間接連成一片的巨大空區(qū)、位于2942到3062之間正在逐漸形成的空區(qū)；其中后兩類空區(qū)對塌陷影響很大，它們決定了地表是否發(fā)生塌陷以及塌陷的規(guī)模。 礦區(qū)構(gòu)造對塌陷的作用表現(xiàn)在：斷層破壞了采空區(qū)上方覆蓋巖巖體的完整性，使空區(qū)上覆巖體的承載力大大降低；礦區(qū)綠泥片巖中的小型褶皺使巖體發(fā)生扭曲，使巖體破碎成片狀和塊狀，力學(xué)性質(zhì)明顯降低。 在五大工程巖組中，對塌陷

4、區(qū)影響最大的是片巖巖組，它既是礦區(qū)的含礦層位，同時也是礦體的直接頂、底板圍巖，其中含炭片巖、炭質(zhì)片巖等軟質(zhì)巖石，由于構(gòu)造作用，巖石破碎、節(jié)理裂隙發(fā)育，強度低，遇水易軟化、膨脹，作為礦體圍巖，穩(wěn)定性差。 氣象、水文對塌陷的影響主要表現(xiàn)為：在雨季或冰雪融化的季節(jié)，雨水在采空區(qū)上部匯聚，使上部的荷載加重，并且匯聚的雨水會通過巖體風(fēng)化和構(gòu)造裂隙向下滲透，使含炭片巖、炭質(zhì)片巖等軟質(zhì)巖石處于浸泡狀態(tài)，導(dǎo)致巖石膨脹、軟化，致使強度降低。另外，