深井硬岩矿山岩爆灾害防治研究.pdf

184 湘潭矿业学院学报 Vo}18 4
年月 J MININST Dee
1000-9930(2003)044)0064)5
深井硬岩矿山岩爆灾害防治研究
111121
.中南大学资源与安全工程学院,湖南长沙;峡萍即笱ё试垂こ滔担舷嫣
摘要:采用室内试驻、数值计算和现场岩爆研究相结舍的综合研究方法,烈奉瓜山矿床开采为对象,对深井矿床开采岩爆
,采用岩爆综夸评判指标确定了矿岩的岩爆倾向性,指出岩爆倾向性具有本源性
和诱导·陆两种属性;电镜试验、物理模型试验和现场岩爆研究发现岩爆主要由张拉断裂引起,具有明显的岩石破坏和工程
施工异常性前兆;现场岩爆研究和数值计算表明岩爆危险区位于应力集中、能量贮存大度具有快速释放能力和条件的区
域;从岩爆预防角度,采用数值分析方法以能量释放率为衡量指标,对采场结构参数、开采步骤等进行了优化;从减少能量
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关键词:深井开采;硬岩矿山;岩爆灾害;防治
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矿山开采向深部延伸,、含铜黄铁矿、含铜
,国家“九五”期间以铜陵有色金属公磁黄铁矿、含铜蛇纹石筝矿体底盘以砂岩和粉砂岩为
司冬瓜山大型深井开采矿山为研究基地,设置了“深主,
井矿山岩层控制理论和技术研究”课题,对深井开采主,上部为矽卡岩,、底盘岩
的岩爆灾害防治进行研究. 体节理裂隙不发育、
冬瓜山是正处于设计、开拓、采准和采矿试验的新为主,主方向近水平,与矿体走向一致,最大主应力达
建矿山,其岩爆灾害防治研究可以贯穿矿床开采可行. MPa
性研究、采矿设计和生产的全过程,因此,岩爆灾害防 2

岩爆机理进行理论研究以及对岩爆倾向性进行预测, 力学实验研究
用于以评价矿床开采条件,确定适于岩爆控制的采矿
采用该矿值湫涂笱沂匝械氖匝槲#
方法;然后针对不同的采矿方案,采用数值计算预测岩
(2)
爆危险区,以预防岩爆为目标,优化开采顺序和采场结
(3)In
构参数;之后,实施研究所得的岩爆控制措施,建立岩 stronl346
爆监测系统,对岩爆进行有效的监测和治理. l
1 从弹性能量储存与耗散的关系角度,由荷载变形
全过程曲线及岩石的抗压强度和抗拉强度,提出用能
冬瓜山铜矿床主矿体位于青山背斜的轴部,受层 K
位控制,产状与围岩基本一致, K
体标高一 000 辔挥谝 m
351820 m
倾斜,倾角一般约为。,水平投影宽度 m
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184 潘长旺等:深井硬岩矿山岩爆灾害防治研究
1
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式中,口。,∥。分别为岩石的单轴抗压强度和单轴抗拉导产生二次裂纹,最终达到断裂,这与室内观察到的岩
e(2)
由试验结果计算岩石的冲击能指标如Ⅲ、弹性变理面开裂所消耗的应变能最小,岩爆断裂方式多表现
形能指数耽,Ⅲ和能量储耗系数峁. 为穿晶解理断裂和祜晶解理脆性断裂.