一种露天矿山边坡岩体质量评价方法技术

本发明专利技术涉及一种露天矿山边坡岩体质量评价方法，该方法包括以下步骤：

【技术实现步骤摘要】
根据得到岩石质量指标R2，根据得到节理间距指标R3；
⑶
在所述预评价露天矿山边坡处，对地下水状态进行观察记录，根据表5确定其评分值，并得到地下水状态R5；表5 地下水状态R5⑷
根据节理的方向与边坡倾向之间的夹角，按表6确定节理方向对边坡稳定性的修正参数R6的取值；表6 节理方向对边坡稳定性的修正参数R6；
⑸
根据表8确定爆破震动影响系数η，并根据确定爆破震动影响系数η对岩体质量评分修正参数R7；表8 爆破震动影响系数η对岩体质量评分修正参数R7；
⑹
按照公式S=R1+R2+R3+R4+R5+R6+R7计算得到总的边坡岩体质量综合评分值S；
⑺
根据所述综合评分值S，对照表9，即得露天边坡岩体的质量级别；表9 按评分值确定的岩体质量级别。
[0005]本专利技术与现有技术相比具有以下优点：本专利技术在现有RMR法的基础上，考虑了爆破振动对边坡岩体质量的影响。同时，在确定岩石单轴抗压强度、岩石RQD、节理间距3个指标的评分值时，通过对其进行细化修正，使指标的评价边界值由一范围值转变成一个具体点值，从而消除了原评价标准的模糊性。为了进一步避免评分值发生突变，即通过连续评分的方式对岩体抗压强度进行评价，采用多项
式拟合回归方法，得到评价指标与其评分值之间的连续性方程。因此，采用本专利技术可以使评价结果更加客观、准确，反映真实情况。
具体实施方式
[0006]一种露天矿山边坡岩体质量评价方法，包括以下步骤：
⑴
在预评价露天矿山边坡处，通过岩芯取样，测得边坡岩石的单轴抗压强度σ
ucs
，并根据表1确定其评分值；表1 单轴抗压强度σ
ucs
细化修正表按得到单轴抗压强度指标R1。
[0007]具体过程如下：RMR分类的R1项是根据抗压强度（或点荷载强度指标）对岩体进行评分，把岩体的抗压强度（MPa）分为<l、1~5、5~25、25~50、50~100、100~250、>250七个区间，对每个区间给予不同的评分值。这种“跳跃式”评分方法虽然简单，但会造成分值的“突变”。当室内岩石单轴抗压强度σ
ucs
=251MPa时，按RMR法分类指标及其评分值表3-2，其分值R1=15；当σ
ucs
＝249MPa时，其分值R1=12。但实质上两种岩石的抗压强度并无大差别，两权值却相差3分。再如σ
ucs
＝249MPa和σ
ucs
＝101MPa，按表3-2的评分值，两者得分均为12，这显然不合理。
[0008]表3-2 RMR法分类指标及其评分值
因此，通过对岩体抗压强度和评分值进行分析，对其进行细化修正，使指标的评价边界值由一范围值转变成一个具体点值，从而消除了原评价标准的模糊性。为了进一步避免RMR
评分值发生突变，即通过连续评分的方式对岩体抗压强度进行评价，细化修正表见表1。根据细化修正表，采用多项式拟合回归方法，得到评价指标R1与其评分值之间的连续性方程，其函数关系为。
[0009]⑵
在预评价露天矿山边坡处，分别对边坡岩体的节理、裂隙进行测量统计，分别得到岩石质量（RQD）I
RQD
、节理间距Jv、节理条件R4，并分别根据表2~4确定各自的评分值；表2 RQD细化修正表表3 Jv修正细化表表4 节理条件R4根据得到岩石质量指标R2，根据得到节理间距指标R3。
[0010]具体过程如下：岩石质量指标（RQD）R2指标的修正：RMR分类对于RQD同样采取的是“跳跃式”的评分方式，即把RQD分为5个区间，对每个区间给予不同的权值，故对其进行修正，采用连续的评分方式将RQD指标和评分值联系起来，见表2。根据RQD细化修正表，采用多项式拟合，得到RQD评价指标R2与其评分值之间的连续性方程，其函数关系为。
[0011]节理间距R3指标：节理间距分为<6、6~20、20~60、60~200、>200五段，采用“跳跃式”评分，同样造成评分的不合理，故对其进行修正，采用连续的评分方式将节理间距指标和评分值联系起来，见表3。根据修正细化表，采用自动拟合回归曲线，得到R3项与其评分值之间的连续评分方程，其函数关系为。
[0012]⑶
在预评价露天矿山边坡处，对地下水状态进行观察记录，根据表5确定其评分值，并得到地下水状态R5。
[0013]表5 地下水状态R5⑷
根据节理的方向与边坡倾向之间的夹角，按表6确定节理方向对边坡稳定性的修正
参数R6的取值。
[0014]表6 节理方向对边坡稳定性的修正参数R6；
⑸
根据表8确定爆破震动影响系数η，并根据确定爆破震动影响系数η对岩体质量评分修正参数R7。
[0015]表8 爆破震动影响系数η对岩体质量评分修正参数R7；具体过程如下：爆破震动影响系数η（R7）评分值确定及修正：露天矿山采用爆破方法进行时，频繁地爆破会对边坡的稳定性造成很大影响，其对边坡岩体稳定性的影响主要体现在两方面：一是使岩石的力学性能劣化，造成岩石的强度和弹性模量降低；二是在边坡岩体内内产生裂纹或使边坡岩体中原有裂纹扩展等，从而影响岩体的完整性。以上两个方面都将降低岩体基本质量指标值，从而影响边坡岩体的稳定性。因此，对于露天边坡岩体工程进行工程岩体的详细定级时，有必要考虑爆破对边坡岩体基本质量指标值即BQ值的修正因素以及爆破对工程岩体的影响范围，为围岩稳定性评价提供依据。
[0016]为了定量说明爆破对边坡岩体质量的影响，下面借鉴BQ指标的计算公式来确定爆破对岩体质量的影响程度。
[0017]在“工程岩体分级标准”中BQ计算公式为：
--------------------------
（1）；式中：R
C
为岩石的单轴抗压强度，MPa；K
V
为岩体完整性指数，其表达式为：
--------------------------
（2）；式中：V
pm
和V
pr
分别为岩体及岩石弹性纵波速度。
[0018]在此，借鉴岩体完整性指数的计算公式，定义爆破影响岩体完整性指标K
VB
为：
--------------------------
（3）；式中，V
p0
和V
pB
分别为爆破前后岩体的弹性纵波波速。
[0019]因此，由BQ计算公式对爆破影响岩体基本质量指标BQ
B
定义为：
--------------------------
（4）；式中：R
CB
为爆破损伤岩石的单轴抗压强度。
[0020]对于未受爆破影响的岩体，根据以上的定义有K
VB
=1，R
CB
=R
C0
，R
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
；
⑹
按照公式S=R1+R2+R3+R4+R5+R6+R7计算得到总的边坡岩体质量综合评分值S；

【专利技术属性】
技术研发人员：张晨洁，赵海军，张青草，
申请(专利权)人：西北矿冶研究院，
类型：发明
国别省市：