Ｓｅｎ融Ｎｏ．５５７ Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ．２０１５ 现代矿业 Ｍ０ＤＥＲＮ ＭＩＮＩＮＧ 总第５５７期 ２０１５年９月第９期 基于ＢＱ法与Ｑ系统法的三山岛金矿 深部岩体质量分级水 王剑波 李 钊 赵 亮 （１．山东黄金矿业（莱州）有限公司三山岛金矿；２．北京科技大学土木与环境工程学院） 摘要结合三山岛金矿现场勘探资料及相关试验数据，并综合考虑现场工程地质条件，运用 ＢＱ法和Ｑ系统法对矿体深部一５１０，一５５５，一６００ ｍ中段的岩体进行质量分级和稳定性分析，并针 对分级结果制定相应的支护与加固措施，为确保该矿安全高效生产提供科学依据。 关键词ＢＱ法Ｑ系统法岩体质量分级 围岩稳定性支护与加固措施 表２基于ＢＱ法的岩体质量分级 对巷道围岩进行稳定性分析的目标是恰当地评 价巷道所处围岩及环境条件下支护的难度，为确定 合理的支护方案提供依据。为此，可通过对岩体进 行质量分级，深入分析岩体力学特性并合理选取力 学参数，针对各级岩体制定相应的支护与加固方式， 对于确保矿山安全生产具有重要意义。 日Ｑ值 岩体质量的定性特征 质喜装别 １ 围岩稳定性分类方法 １．１ ＢＱ法 ＢＱ法综合考虑了岩体的完整性、抗压强度、地 下水以及主要软弱结构面产状和初始地应力对工程 的影响，将岩体的完整性和岩石坚硬程度作为分类 指标进行修正，修正后的公式为 ［Ｂｑ］＝８Ｑ一１００（Ｋ１＋ ＋ ）， （２） 式中，Ｋ１为地下水影响修正系数；Ｋ２为主要结构面 产状影响修正系数；Ｋ３为天然地应力影响修正系 数。 １．２ Ｑ系统法 的基本要素。岩体的质量参数越好，则稳定性越好， 反之则稳定性越差 。岩体的基本质量指标ＢＱ 公式为 ＢＱ＝９０＋３０＂ ＋２５０Ｋｖ， （１） 式中， 为岩石单轴饱和状态下的抗压强度，ＭＰａ； 为岩体完整性指标。 由于缺少声波资料，可根据岩体单位体积内结 构面条数 ，通过查表１求得Ｋ值。 表１ Ｊｖ与 的数值对应关系 ｌ ， 兼， 、 项目Ｋｖ Ｑ系统法充分顾及了岩体完整ｌ生、节理特性、地 应力以及地下水等因素的影响Ｅ４－５］，以６个参数来确 定并反映隧洞围岩稳定性的岩体质量指标Ｑ值，公 式为 ０： ．， ＜３ ＞０．７５ ．生．土 Ｊ ＳＲＦ’ ｒ ３、 —＞３５ ２０—３５ —１０～２０ ３—１０ 式中，ＲＱＤ为岩体质量指标，％；Ｊ 为节理组数；Ｊｒ 为节理粗糙系数；Ｊ 为节理蚀变系数；Ｊ 为节理水 ＜０．１５ ０．１５—０．３５ ０．３５～０．５５ ０．５５～０．７５按我国工程岩体的分级标准，可将工程岩体划 分为５个等级 ３ｊ，相应的ＢＱ值分级标准见表２。 考虑各类工程稳定性影响因素（如地下水状 态、结构面的产状、天然地应力等），对岩体基本质量 “十二五”国家科技支撑计划项目（编号：２０１３ＢＡＢ０２Ｂ０８）。 王剑波（１９６２一），男，工程师，２６１４４２山东省莱州市。 折减系数；ＳＲＦ为应力折减系数。 式（３）中，ＲＱＤ／Ｊ 反应了岩体的完整程度； ｌ，ｒ／ｌ， 为结构面特征、充填物特点与其次生变化； Ｊｗ／ＳＲＦ描述水与其他应力对岩体质量指标的影响。 Ｑ值范围为０．００１—１ ０００，共分为９个等级，见表３。 １．３ ２种方法的联系 ＢＱ法是一种定量与定性相结合，同时综合经验 １２６ 王剑波李钊等：基于ＢＱ法与Ｑ系统法的三山岛金矿深部岩体质量分级 ２０１５年９月第９期 判断与实测运算的方法。定性分级仅需进行现场调 查，而定量分级需要进行岩石的单轴抗压强度测量 以及岩体弹性波波速测试 ］。Ｑ系统法除岩体质量 指标ＲｐＤ外，其余几个参数均是根据现场调查得到 的结果查表得出，主观随意性较强，但该方法由于仅 需测量岩块的单轴抗压强度，因此比较简单。 数与现实之间存在偏差；③非定量参数在选择时易 受人为主观因素影响。 ２应用实例 三山岛金矿位于胶东半岛西北部，与莱州港为 邻，生产能力可达８ ０００ ｔ／ｄ。矿山自１９８４年正式开 ２ ２ １ 始开拓工作，开拓方式采用下盘竖井斜坡道方案，目 Ｏ Ｏ ５ ＢＱ法与Ｑ系统法具有较好的对应关系。通常 ＢＱ法Ｉ级相当于Ｑ系统的２级及２级以上，为极 好、特别好的岩体。ＢＱ法Ｖ级相当于Ｑ系统的６ 级及６级以下，为差到特别差的岩体，其余级Ｎ－－者 相差约半级。该２种方法分级存在差异的原因有： ①分级时参评因素和侧重点不同；②分级计算的参 前斜坡道已开拓至一７８０ ｍ以下，盲竖井已施工至 １ １８０ ｍ处。随着开采深度的不断增加，地下工程 一４ ４ ４ 规模越来越大，工程地质条件也变得越来越复杂。 为此，对该矿深部一５１０，一５５５，一６００ ｉｎ中段矿体 进行地质条件调查，并分别运用ＢＱ法和Ｑ系统法 印 进行质量分级，结果见表４。 ｌ ２ ２ Ｏ Ｏ ０ 表４ ＢＱ法、Ｑ系统法分级结果 ２ １ Ｏ 盯 一５１Ｏ ５５５ ６ｏｏ ８７．４ ９１．２ ７ ６ ６ ７ 差 差 很差 一９ １０ —８４．６ 由表４可知，ＢＱ法和Ｑ系统法的分级结果近 参考文献 昀，蒋仲安．基于ＢＱ法和ＲＭＲ法的巷道围岩稳 似一致，说明二者对三山岛金矿深部岩体质量分级 的结果是准确可靠的。 根据岩体质量分级结果，确定了危险区域范围， 并在该区域内采取了支护措施：①采用锚杆支护与 ［１］ 祁建东，叶定性分级技术［Ｊ］．现代矿业，２０１３（８）：２３－２５． ［２］巩城城，马风山，张亚民，等．基于岩体结构面统计与分雏数的 的岩体质量评价及其在矿山工程中的应用［Ｊ］．中国地质灾 害与防治学报，２０１１，２２（２）：９２－９８． ［３］邬爱清，柳赋铮．国标《工程岩体分级标准》的应用与进展 ［Ｊ］．岩石力学与工程学报，２０１２，３１（８）：１５１３．１５２３． ［４］ 寇佳伟，石豫ＪＩｌ，刘汉超，等．高地应力条件下Ｑ系统在某勘 探洞囤岩分类中的应用［Ｊ］．防灾减灾工程学报，２００６，２６ （２）：１９４－２００． 喷浆支护等措施来改变围岩的构造特性，提高其完 整性，提高围岩强度；②选取合理的巷道断面尺寸与 形状，改善围岩受力状态；③加强对断面收敛状况以 及围岩应力变形监测；④加强巡视高角度裂隙区域， 确保安全施工。 ３ 结语 以三山岛金矿深部一５１０，一５５５，一６００ ｍ中段 矿体为例，分别采用ＢＱ法与Ｑ系统法进行岩体稳 定性分级，并根据分级结果，给出了有效的支护措 ［５］ 李洪碧，耿海洋．工程地质围岩Ｑ系统分类法的认识［Ｊ］．山 西建筑，２０１３，３９（１Ｏ）：７５－７７． ［６］ 任文明，梁久正．大型地下洞库岩体力学参数取值及工程应用 ［Ｊ］．石油工程建设，２０１２，３８（１）：１４—１７． 施，为确保矿山安全生产提供参考。 （收稿日期２０１５－０１－２２） １２７