冶金矿山的地质力学问题

露天和地下开采的急剧加深,使矿山地质条件复杂的矿床投入开采。开采规模的增大由于回采和相当大的体积的岩体移动引起岩体平衡破坏以及矿山发展的其它特点,不仅会引起局部事故,而且还会引发技术原因的灾害。在这些灾害中,最危险的当属露天矿边帮和排土场的滑坡现象及突然崩塌、地下开采影响范围内的伴有建筑物和自然地物破坏的岩体与地表的移动与变形、参数和破坏后果接近地震的构造型岩爆。     

冬瓜山铜矿床岩爆浅析

冬瓜山铜矿床埋藏深,工程地质条件复杂,在其开拓、开采过程中已发生过多次岩爆,岩爆及岩体失稳破坏等已直接影响矿山的生产安全。对该矿的岩爆现象进行分析,提出了一些相应防范措施。     

深部矿山巷道岩爆倾向性预测及防治技术研究

在深部矿山开采过程中,由于高地应力及复杂地质条件,岩爆时有发生。利用多种岩爆判别标准,并结合层次分析-模糊综合评判深部岩体的岩爆倾向性,结合矿山实际情况,提出岩爆防治措施,并根据岩爆支护设计原则,设计了两种可行支护方案,分析应力集中部位、大小等参数以及破坏特征,与矿山原方案作对比,进行支护优化。结果可为矿山开采岩爆防治提供参考。     

基于深部开拓巷道的岩爆预测及防治技术分析

岩爆是矿山在开采过程中严重的灾害现象,随着矿山浅部资源的日趋枯竭,矿山相继进入深部开采阶段,在“三高”作用的影响下,深部开采使得岩爆问题愈发突出,成为制约矿山安全生产的重大隐患,本文以棋盘井煤矿为研究对象,通过侧压系数进行巷道围岩的岩爆预测,针对该区域岩体具备中级岩爆的可能性,提出岩爆防治技术,通过对工作面前方进行超前卸压、松动爆破卸压及对工作面后方进行深孔卸压,有效地降低了巷道岩爆发生的可能性,在一定程度上,保障了矿山安全施工与开采。     

会泽铅锌矿深部开采岩爆影响因素分析

云南驰宏锌锗股份有限公司会泽铅锌矿是我国一个1000m深井矿山,该深井硬岩矿山开采的基本问题要素就是高地应力、构造发育.阐述了矿山的基本地质条件.通过现场调查,发现深部开采岩爆影响的主要因素是由于工程岩体性质和人工开挖引起应力重分布所致,描述了岩爆特征,总结了发生岩爆的基本规律,为建立微震监测系统提供了基本资料,同时为选择合理的采矿方法和岩爆控制技术措施提供了重要依据.     

深部开采矿山岩爆倾向性研究

岩爆是深部开采中最为常见和严重的岩体破坏现象。针对湖北某矿深部开采过程中遇到的岩爆问题,分别采用脆性系数判别法、弹性变形能指数判别法、冲击能指标判别法、岩体结构判别法对该矿3种岩石的岩爆倾向性强度等级和顺序进行了判别,并据此提出了相关建议,以减小该矿深部开采岩爆灾害的发生。     

基于能量分析的岩爆倾向井巷支护方法

国内多个金属矿正在建设超1 500m深的井巷工程,随之遇到的岩石力学问题更加突出。多数金属矿具有构造复杂、岩质坚硬、地应力高的特征,采矿活动及井巷工程开挖扰动易引发岩爆灾害发生。岩爆成为深井矿山开采建设主要工程灾害之一,应对岩爆成为深井开采的首要任务之一。文中基于能量分析,揭示了岩体发生岩爆的破坏机理;详细分析了岩爆倾向井巷支护机理及不同支护结构单元的性能指标,给出了井巷支护克服岩爆动能的确定方法,以及应对不同规模岩爆类型选取支护单元的原则。在岩爆倾向性明显的深部金属矿开展井巷工程活动,应用能量分析法能较合理地初步确定支护结构参数。     

采矿造成岩爆的条件

岩爆又称冲击地压 ,在矿山则称之为矿震。它是在深部坚硬岩体中采掘时 ,岩石突然迸出和剧烈破坏的现象。它可使支架破坏、采空区冒落 ,造成人身事故。岩爆是坚硬岩体内积聚的弹性应变能在一定条件下突然释放而形成的一种围岩破坏现象。由采矿诱发地震 ,也出现在我国许多矿山。由于地下矿顶板崩塌、采空区围岩变形等作用引起 ,大同煤矿自 195 6年以来出现顶板塌落而引起的较大地震 4 1次 ,最高震级 3 4级 ,震中裂度达Ⅶ度。湖南恩斗桥煤矿 1973～ 1983年发生有感地震 2 0次 ,震级 3级 ,震中烈度Ⅴ度。岩爆产生的条件为 :①岩体经受过较强的地…     

矿山岩爆防治机理及方法研究综述

岩爆是处于高应力或极限平衡状态下的硬脆性岩体,在开挖等工程活动扰动下,其储存的弹性应变能突然、猛烈释放的一种动力破坏,是在其内因和外因共同作用下形成的。矿山由于其开采的独特性,其岩爆防治方法不完全等同于隧道岩爆。针对目前岩爆防治机理的研究侧重于如何减小岩体所处的应力环境、减缓并控制能量释放率,监测方法侧重于微震监测的发展趋势,综合研究分析当前隧道、矿山常用的岩爆防治机理和方法,指出矿山岩爆首先基于设计预防,巷道、硐室可根据岩爆程度分别采用柔性支护、钻孔卸压、爆破卸压等防治方法,采场岩爆可根据不同情况采用充填法、崩落法、改变回采顺序等防治方法。     

深井矿山有岩爆倾向的巷道加强支护研究

由于高应力、高温度等复杂的地质条件作用,深部开采诱发了各种地质灾害,尤其是岩爆产生的破坏影响尤为严重,不但给矿山生产造成了严重威胁,而且严重制约着矿山的生产能力及采矿成本。基于国内外发生岩爆矿山的地质及开采概况,对岩爆发生的主要影响因素进行了分析与探讨,并对有岩爆倾向性的井下巷道等工程提出了针对性的加强支护方案,为后续井下巷道的支护方式提供借鉴。     

玲珑金矿深部岩爆发生机理分析

玲珑金矿属于高地应力地区,岩体主要为硬脆性花岗岩.目前,该矿已进入深部开采,开采深度接近1000m,并将很快超过1000m.对此类矿床赋存条件的地下矿山,深部开采时会遇到岩爆问题.因此,岩爆的预报和防治,是该矿深部地压控制的重要内容.根据现场调查、电镜试验、室内岩石力学试验、CSIR岩体质量分级和现场地应力测量,分析了玲珑金矿深部岩爆发生机理,并提出了防治措施.     

加拿大自动声发射/微震源定位技术

加拿大采矿工业面临的主要问题之一是岩爆。岩爆就是积聚在岩体和地质结构中的能量突然猛烈地释放,引起人员伤亡，破坏并下设施。从1928年至1990年，仅安大略省就发生过大约4000次岩爆，死亡57入。最大的岩爆为4．3里氏地震级。80年代初期加拿大采矿诱发的地震事故骤增。鹰桥镍矿（Falconbridge）死于岩爆事故的四个矿工的生命成了岩爆严重后果的警报信号。应加拿大联邦政府的要求，安大略省政府和采矿行业提出了耗资数百万美元的大规模岩爆研究计划。许多有岩爆危险的矿山已着手建立永久性微震监测系统，以便日常监测采矿诱发地震。监测系…     

岩爆危险岩层地震效应评估方法的研究

南非采金工业正在大力开采威特沃特斯兰盆地周围广延板状矿床。矿脉厚1m左右，向盆地中心缓倾斜。延伸近地表的矿体上部已经采毕，目前，大多数矿山的开采深度都在地表以下2000多米以下。在这样的深度，岩体应力很大，采矿引起的应力集中经常使岩体突然释放大量能量产生岩爆。岩爆是南非采金工业面临的主要困难之一。采矿在岩体中诱发的应力导致由于岩体断裂和对应于应力的进一步集中这些断裂岩石的移动产生地震活动。地震强度从震级M＜0的微震事件到较大的地震事件变化不等，微震事件一般不会对作业区造成可见的破坏，而大地震事件有时对…     

南非深井开采

深井开采面临许多技术难题：深井地压增大使岩爆控制更加困难、到工作面的时间更长、通风成本增加、提升能力接近极限。岩体破坏可以控制，但突发的岩爆会干扰采矿作业，甚至造成人员伤亡事故。深井开采如果不采取有利于减小二次应力的采场结构、更好的支护方法和更有效的采矿方法，这些问题会更严重，甚至会进一步增加已经很高的深部开采成本。深井安全开采还需在以下8个方面进行努力探索：门）采用先进的设计思想和技术，减少与岩体破坏相关的事故，提高生产能力。（2）研究深井安全开采技术和在高应力条件下先进的局部支护技术，最大限度…     

焦家金矿寺庄分矿深部岩体岩爆倾向性分析

焦家金矿寺庄分矿进入深部开采阶段,围岩所处环境逐渐恶化,巷道围岩出现较大变形,危及矿山的安全生产。通过现场地应力监测得到深部应力分布特征,利用深度判据、Turchaninov判据、陶振宇判据和强度脆性系数判据对岩体岩爆倾向性进行描述。综合评判结果为角闪英云闪长岩处于轻微岩爆的危险等级,二长花岗岩岩爆倾向性判定为强烈岩爆等级,需加强监控及防护。岩爆倾向性分析结果为矿山深部安全开采提供有效科学支撑。     

基于微震监测技术的深部采场采动规律研究

冬瓜山铜矿是目前国内开采最深的金属矿山之一,岩石具有典型的岩爆倾向性。为了掌握岩爆发生规律,并及时采取有效安全控制措施指导矿山安全生产,矿山引进了南非ISS公司的微震监测系统,实现了对采矿引起的岩体应力、应变状态的实时监测。本文简单介绍了冬瓜山铜矿首采区的地质条件、采场结构及微震传感器的空间布置。在前期处理波形和事件聚类分析研究基础上,与生产活动相对应,采用地震参数对采场开采过程中不同阶段的应力变化规律进行了对比分析研究,并结合矿山实际的破坏事件,进行了针对性分析研究。研究成果为后续相邻采场开采及隔离矿柱稳定性的控制策略等提供依据。     

东达矿业晒旗河磷矿岩爆特点及防范措施

随着矿产资源的开发,岩爆已经逐步成为深部开采矿山的重要安全威胁。通过介绍某磷矿遇到的岩爆问题,对岩爆问题进行了初步探索。岩爆发生的强度和频率随着埋深的增大而递增,同时也多出现在矿体倾角变化、矿体厚度变化较为频繁地段。根据探索的初步经验,该矿通过采取合理的开挖和支护方式并加强预报等防范措施后,使得岩爆产生的破坏得到了有效控制。由地应力引起的岩爆问题属于区域问题,因此本文的研究成果可以为该矿以及邻近进入深部开采的矿山提供参考。     

天湖铁矿地压监测系统建立及其应用研究

天湖铁矿岩体硬度较大,井下水平构造应力较大,开采深度大,极易发生岩爆等动力灾害.为分析开采过程中各中段岩体稳定性规律,采用微震监测技术进行台网优化设计,最终建立了定位误差约为10 m,灵敏度为?2.6震级的地压监测系统.该系统能够满足矿山安全生产监测的需求,基于监测微震事件的时空演化特征,并圈定潜在地压灾害区域,对岩爆等动力灾害进行预测.地压监测系统在天湖铁矿得到较好应用,为矿山安全管理及地压灾害预防提供了理论支撑.     

基于矿山工程地质特点的岩爆防治措施研究

以宜昌某磷矿工程的岩性和地质环境为基础,结合现场的岩爆特性和室内试验,分析引起该矿山开采时产生岩爆的主要原因,并提出岩爆防治措施。研究结果表明:(1)矿山在水平构造应力环境下,顶板含有硅质白云岩的岩体具有较强的岩爆倾向性;(2)由于开拓巷道的几何尺寸比采区的几何尺寸要小很多,采区的围岩应力受开采引发的多因素影响,致使采区的岩爆率与岩爆烈度相对比其在开拓巷道的大;(3)针对矿区特殊的初始应力与地质构造环境,可通过降低开采引起的围岩应力集中程度和加强矿山安全管理措施对矿山岩爆进行防护。     

岩爆的预报

岩爆和地震概念颇为类似。两种现象都是岩体的相对移动引起地震能的猛烈释放。在多数情况下这些相对移动都出现于原有的地质不连续面。就地震而言,应力聚集引起最后破坏是数十年甚至几个世纪地壳移动的结果。就岩爆而论,应力聚集是由于开采活动引起的,而且应力聚集的时间并不长。能量的最终释放是相同的,从地震记录图识别地震和岩爆有很大的困难,也可以认为地震和岩爆的预报问题基本相同。