三山岛金矿海底开采井下沉降特点及影响因素浅析

来源：黄金科学技术杂志2023年第5期北京时间：

作者：张国栋, 刘佳, 马凤山, 李光, 郭捷

单位： 山东黄金矿业（莱州）有限公司三山岛金矿，山东 莱州 261442, 中国科学院地质与地球物理研究所，中国科学院页岩气与地质工程重点实验室，北京 100029, 中国科学院地球科学研究院，北京 100029, 中国科学院大学，北京 100049

摘要：三山岛金矿新立矿区是我国首例实施海底开采的金属矿山。为了研究新立矿区井下矿体围岩变形破坏特征，以与矿体走向垂直的55号勘探线为监测剖面，通过布设井下四等水准监测系统，对55号勘探线剖面内不同深度开采中段巷道顶板围岩的垂直位移进行了长期监测。分析结果表明：（1）海底不同深度各中段矿体开采引起的变形均表现为对上盘岩体的影响范围大，而对下盘岩体影响范围小，越靠近矿体（或控矿断层F1）部位，顶板围岩的下沉量越大；（2）各中段的累积沉降量曲线总体上表现为不对称漏斗形，其中较浅部的-200 m中段与-240 m中段累积沉降量曲线底部较为平缓，呈近似“锅”状，而深部的-320 m、-400 m、-480 m和-600 m中段沉降曲线呈“漏斗”状；（3）新立矿区矿体厚度、开采深度、开采强度、围岩岩性、围岩岩体结构以及充填效果是影响海底倾斜矿体开采围岩变形的因素，其中，矿区内控矿断层F1的存在直接影响围岩变形曲线的形态。

关键词：三山岛金矿,海底开采,井下沉降,水准测量,影响因素

基金资助：国家自然科学基金重点项目“海底采矿对地质环境的胁迫影响与致灾机理”(41831293)