不适应交叉边缘学科的建立与发展。改革开放20多年来,中国特色的矿区经济可持续发展的急需,萌发了矿业破坏国土建设再利用新领域,开展了矿业破坏国土的工业建设、基础设施建设、交通工程建设、矿山工程建设、农田建设再利用的大量成功实践。矿山地压控制0的交叉渗透亟待去开发。国际上于1987年提出环境岩土工程也开创了可供仿效的范例。从矿山地压控制现状出发,发展矿山开采岩体灾变控制方向、切实体系化解决可持续发展新问题,是21世纪矿山资源开发与环境保护协同发展的必然趋势。
系统网络化分类分区的研究方向矿山结构体,在地层特征、地质与构造、原岩应力场、地下水、地质工程环境、工程设计结构、开采方案方法与工艺、支护体系8大主控因素综合作用下处于一种相对平衡状态,则为稳定与安全。
思路与方式。如此复杂的系统网络,其组合错综复杂。前述5大因素基本上为自然因素。很显然,同类矿产相近些;同矿种中的同类成因矿山又更相近些;同矿山中的工程地质区类相同的还要进一步类同些。可见分类分区研究更易规律化,是系统网络化问题从无序向有序发展的可取途径,可以避免无数次的大同小异重复研究。
各类矿床开采的地质工程力学特征研究各类矿床都有其特定成矿条件与环境。对于相同成因某矿类,必然存在相应地质工程力学特征,也就是前述5大主控因素。这方面,煤矿地压研究走在所有矿种前面,堪称典范。金属矿山地压,直到90年代才有人系统触及,如锰矿、钨矿、蚀变岩型金矿、难采铁矿等。
以湘潭锰矿、遵义锰矿、桃江锰矿、花垣锰矿、鹤庆锰矿、斗南锰矿、瓦房子锰矿等大型地下矿山为例。其决定开采岩体灾变规律的地质工程力学特性为:(1)以沉积锰矿床为主,1900钻机矿岩以低强度、大变形泥质软岩为主,局部为中硬;(2)矿区构造发育,一般断层、褶皱多,可分成多个工程地质分区;(3)岩体强度主要受沉积层面及节理优势面控制,为横观各向异性体;当发育密集的正交层面节理系时强度可仅为无节理时40%;(4)山岭地形居多,浅部以自重应力为主。像花垣、斗南、鹤庆、遵义等锰矿,深部倾角变陡,以残余构造应力为主,岩性较中硬;(5)深部才有地下水。
对某些大矿山,应综合地质构造、岩体、矿体原因进行工程地区分区。如著名大厂锡矿,3种类型矿体就展示不同属性,应该作为分类的基础,但各矿脉在空间占位上又交叉重叠,则工程地质分区是分类分区交叉综合体。其矿山矿体形态主要有3类:裂隙脉型、似层状充填交代型、断层充填交代型。
结语矿山岩体灾变控制与对策深入研究与实践,可使矿山资源开发与环境保护协同发展,为矿区经济可持续发展提供切实保证。从矿山实际急需出发与积极利用科技发展新成就是其必保成功的两大坚实基础。