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摘要:矿岩可崩性是衡量矿体发生自然崩落的难易程度,对可崩性的研究是自然崩落法研究中不可缺少的首要的工作,敦德铁矿采用的是无底柱分段崩落法进行开采,同样面临矿岩可崩性的问题,矿山对此也非常重视,同时对矿岩体的可崩性进行客观的评价也是后续的崩落规律研究的前提和基础,因此对矿岩体的可崩性研究具有十分重要的意义。
关键词:可崩性;自然崩落;无底柱分段崩落法
矿岩的可崩性研究是一项比较复杂的系统过程,其评价方法经历了多个发展阶段,其中目前使用最为广泛的是在岩体质量评价结果的基础上,根据岩体质量指标或参数与可崩性之间的对应关系,对矿岩的可崩性进行评价。
1、基于岩体质量的矿岩可崩性分级结果
在前面的试验、测试和调查结果的基础上,分别运用 RQD 值评价法、RMR 评价法、Q 系统评价法以及 MRMR-2000 系统评价法对研究范围内的矿岩体的可崩性分别进行了评价。在此基础上,利用模糊综合评判Fuzzy 理论对四种方法的分级结果进行了量化处理和权重分析,综合分析得出了合理可靠的可崩性评价结果。
1.1 RQD 值评价法的矿岩可崩性评价结果
RQD 值与岩体可崩性之间的关系见下表1,根据此对应关系对研究范围内的矿岩体的可崩性评价结果见表2。
表 1 RQD 值与矿岩可崩性之间的关系
1.2 RMR 评价法的矿岩可崩性评价结果
RMR 值与岩体可崩性及矿岩破碎特征之间的关系见下表3,根据此对应关系对研究范围内的矿岩体的可崩性评价结果见表4。
表3 RMR 值与矿岩可崩性之间的关系
1.3 Q 系统评价法的矿岩可崩性评价结果
Q 值与岩体可崩性及矿岩破碎特征之间的关系见下表5,根据此对应关系对研究范围内的矿岩体的可崩性评价结果见表6。
表5 Q 值与矿岩可崩性之间的关系
1.4 MRMR-2000 系统评价法的矿岩可崩性评价结果
Laubscher 根据 MRMR-2000 系统所得出的综合 MRMR 值,也将可崩性分为五 个级别,并且说明了各级别与岩体可崩性及矿岩破碎块度、二次破碎量和初始拉底面积之间的关系,具体见下表7,根据此对应关系对研究范围内的矿岩体的可崩性评价结 果见表8。
表7 MRMR-2000 系统综合得分值与矿岩可崩性之间的关系
根据上述岩体质量法中的 RQD 值评价法、RMR 评价法、Q 系统评价法以及
MRMR-2000 系统评价法的评价结果初步分析可知,上述方法对可崩性分级及其描述大体一致,但是由于上述所得到的可崩性分级和评价结果有 4 种,为了确定最终的可崩性分级和评价结果,还需要进一步对各方法的评价结果进行深入的综合分析。
2、基于 AHP-Fuzzy 理论的可崩性评价结果的综合分析
此次可崩性评价所使用的方法共有 4 种,为了充分考虑各方法的可崩性评价结果的影响作用,以得出最终综合的可崩性评价结果,此次可崩性评价结果综合分析模型的建立采用 AHP-Fuzzy 理论中的加权平均型综合评判模型。
根据表9中的岩体分级数据和可崩性分级结果,对其分别进行量化处理和归一化处理。根据归一化处理之后的结果对各类型岩体的各级别数据进行整合,即可得到此次可崩性评价方法优选的最终的模糊评判矩阵。最后,根据上述评价模型建立的基本步骤便可计算出上述 4 种可崩性评价方法的最大隶属度的数值,然后即可对其优劣进行排序和分析。
运用加权平均模型对各方案进行评价,计算所得到的最终结果为:
=[0.5695 0.4163 0.541 0.623]
根据上述 Fuzzy 最终计算结果可知,对比上述 4 种矿岩可崩性分级方法所得到的最终算结果可知,除 RMR 值评价法之外其他 3 种方法的最终计算结果为 0.541~0.623,在 0.50~0.70 的阈值范围内,矿岩的总体可崩性属于Ⅲ级中等可崩;而 RMR 值法的评价结果在上述 4 种方法中的隶属度最小,且其最终计算结果所属阈值范围为0.25~0.50,所对应的矿岩总体可崩性级别为Ⅱ级难崩。
3、结语
本文主要是在岩体质量分级结果的基础上,分别采用相应的多种可崩性分级方法对研究范围内的矿岩体的可崩性进行了初步评价,通过采用 RQD 值评价法、RMR 评价法、Q 系统评价法和 MRMR-2000 系统评价法这四种可崩性评价方法,初步得出矿体中等可崩,围岩总体上可崩性良好。
采用 AHP-Fuzzy 理论对四种可崩性分级结果进行了综合分析,结果表明 RQD值评价法、Q 系统评价法和 MRMR-2000 系统评价法得出的最终可崩性分级结果是一致的,矿岩的总体可崩性属于 III 级中等可崩;RMR 评价法属于Ⅱ级难崩。
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