九仗沟金矿采场岩体稳定性分析及参数优化

为了研究采场稳定性分析方法与参数优化方法,对嵩县山金矿业有限公司九仗沟金矿试验采场进行了工程地质调查、数字摄影、矿岩力学试验等工作,获取了表征矿山岩体质量的多种指标。利用三维数字摄影测量系统（ShapeMetrix3D）对九仗沟金矿100中段进路采场岩体进行现场节理信息采集,分析得到采场岩体结构面产状、节理间距、节理组数、结构面体密度等参数。在此基础上,结合钻孔窥视及岩石力学试验数据信息,采用岩体地质力学分类（RMR）和巴顿岩体质量（Q）分类方法对采场岩体稳定性进行分级。根据获取的指标,利用Mathews图表法对试验采场的跨度进行优化设计,分析认为实际生产中应严格将进路采场跨度控制在7.5 m以下,以保证进路采场稳定性。     

巴鲁巴铜矿节理裂隙调查及岩体质量评价

为了掌握巴鲁巴铜矿矿岩节理裂隙分布情况及矿岩稳定性,为采场结构参数与支护技术优化提供依据,采用详细测线法进行节理裂隙调查统计。借助CSIR地质力学分类方法,依据调查结果、矿区地应力测量和矿岩岩石力学性质试验结果对节理裂隙的统计及其与地下巷道、采场围岩稳定性的关系进行了分析。对矿区分布的主要岩组进行岩体质量分级评价,结果表明巴鲁巴铜矿节理裂隙十分发育,岩体质量中-良,井巷工程需要加强支护。     

九仗沟金矿岩体结构面数字识别及稳定性分级*

岩体结构面分布特征是评价岩体稳定性的重要指标之一。借助先进的三维数字摄影测量系统(ShapeMetriX 3D)对九仗沟金矿+220m中段巷道围岩进行现场原位节理扫描,获取岩体产状、节理组数、节理间距、结构面线密度等参数。在此基础上进行岩体稳定性分级,得出九仗沟金矿岩体等级为Ⅳ～Ⅴ级,巷道岩体稳定性均较差。实践证明,该研究为九仗沟金矿合理选择巷道支护形式提供了可靠的理论依据。     

上庄矿区岩体分类及工程稳定性预测

本文使用Bieniawski的节理岩体CSIR分类法和Barton等人的NGI隧道质量指标Q值系统对上庄矿区的岩体进行了分类。根据分类结果,对矿区岩体进行了分级,预测了巷道围岩的稳定性,提出了相应的支护参数及采准工程支护方案。     

基于岩体质量评价的充填采场稳定性分析

针对金属矿山采场遗留矿柱回采中的采场稳定性问题,利用点荷载强度试验得到单轴抗拉和抗压强度,基于非接触扫描方法对节理化岩体进行结构面信息统计,综合现场点荷载强度、结构面参数信息结果,采用工程岩体质量评价的BQ分级方法对采场围岩进行岩体分级,最终确定了岩体按质量分级主要为Ⅲ级,局部岩体为Ⅳ级。该方法能够实现非接触式扫描节理岩体获取结构面信息与岩石力学实验相结合的岩体质量评价,从而为类似矿柱回采工程提供参考。     

三山岛金矿分段空场嗣后充填采场结构参数设计

合理的采场结构参数是保证深部矿山安全高效生产的前提。为应对深部金属矿山高应力、岩体质量变差这一问题,提出了一种分段空场嗣后充填采场结构参数设计方法。以岩体质量分级为基础,借助RMR临界跨度图表和Mathews稳定性图表初步确定采场结构参数;利用RS2数值软件和Mathews稳定性图表对采场稳定性进行分析,最终确定最优采场结构参数。以三山岛金矿分段空场嗣后充填法采场为研究对象,利用Q、RMR和GSI 3种岩体质量评价方法对采场矿岩进行岩体质量分级,并估算了其岩体力学参数,在此基础上计算得到两种采场结构参数方案,对最易发生失稳破坏的上盘围岩进行了稳定性分析,最终确定8 m×15 m×15 m作为最优尺寸,为矿山采矿方法设计提供了一定的依据。     

岩体结构面调查及对采场稳定性的影响分析

岩体内部赋存的随机不连续面、结构面及软弱面等会降低岩体强度,减弱岩体的稳定性,开展岩体结构面的研究工作可为明确岩体力学参数、进行岩体稳定性分级与分区奠定基础。以昆阳磷矿二矿采场边坡岩体为背景,分别采用详细线观测法、极点密度图法、赤平极射投影图法等对岩体的结构面进行调查,并分析岩体结构面对采场边坡的稳定性影响。结果显示,该矿山采场边坡岩体的结构面较发育,大多为陡倾类型,且以闭合节理为主,结构面分布对采场的破坏方式主要是片帮和冒顶。     

采场稳定性分类

本文根据Bieniawski的地质力学岩体分类法的基本原理,基于岩石的单轴抗压强度、RQD、节理间距、节理状态和地下水条件等五个参数,定出一种采场稳定性分类方法。文中分别给出五个参数的评分,并根据顶板、矿柱及底板岩体的各自评分,分别乘以系数0.6,0.25,0.15,然后相加得出采场稳定性评分R_v,再根据是否有结构面穿过进行修正,最后得出最终评分。将其分为五级,分别给出了采场不同跨度和相应的稳定时间和围岩处理措施。     

深部破碎矿体分段空场嗣后充填法采场结构参数优化

为确定深部破碎矿岩条件下采场合理结构参数,通过理论分析、现场测试以及数值模拟研究相结合的方法,对深部矿体采用分段空场嗣后充填法的采场结构参数进行分析与模拟。首先,通过对井下不同岩体进行取样实验与工程地质调查,获得不同岩体的岩石力学参数与节理裂隙参数,采用RMR法与BQ法进行岩体分级,开展岩体质量评价,评估矿岩稳定性。其次,采用Mathews图法,确定了铜绿山铜铁矿现有赋存条件下的采场结构参数合理范围。最后,利用Flac3D三维数值模拟软件,对开采过程进行仿真模拟,结合采矿过程中的应力、应变等的变化,分析采场的稳定性,验证采场结构参数的合理性。     

基于摄影测量技术的地下储油洞库岩体稳定性分级及力学参数确定

岩体分级是评价地下工程岩体稳定性及确定岩体力学参数的基础。以辽宁某地下水封石油洞库为工程背景,借助三维数字摄影测量系统对洞库4北5个测点进行现场原位节理扫描,获取节理几何参数。采用RMR及GSI分类方法对各测点进行稳定性分级,得出洞库岩体等级为Ⅰ~Ⅲ级,总体稳定性较好。最后,根据分级结果,采用Hoek-Brown准则计算得到了不同测点处的岩体力学参数,为工程数值模拟计算提供了基础数据。     

地下采场顶板节理岩体的可靠性分析及应用

通常岩体中分布有较多的节理,而其稳定性受到节理产状的影响,结合工程实际,基于关键块体理论建立了地下采场顶板稳定性可靠度分析模型,并且考虑多节理共同作用和岩石力学参数取值的不确定性对岩体稳定性评价造成的影响,运用一维优化算法与区间理论求解采场顶板节理岩体的可靠性指标,该指标的数值可作为地下采场顶板的节理岩体稳定性的综合评价依据。将该方法运用于某地下采场顶板的稳定性综合分析中,其结果显示:该方法在分析地下节理岩体结构稳定性中具有一定的优势,可避免某个岩石力学参数在取值不准确时对计算结果产生较大影响。     

新城金矿深部节理裂隙调查及岩体质量分级评价研究

矿区深部工程地质调查与评价是“九五”国家重点科技攻关项目“新城金矿复杂条件矿床采矿方法研究”的一项重要内容。本文主要介绍矿区节理裂隙调查、统计的方法和结果,依据调查结果对节理裂隙的分布规律及其与地下巷道、采场围岩稳定性的关系进行了分析。根据矿区工程地质、水文地质和节理裂隙发育调查统计资料,矿区地应力测量和矿岩岩石力学性质试验结果等,采用ＣＳＩＲ地质力学分类方法,对矿区分布的主要岩组进行的岩体质量分     

Mohr-Coulomb准则在采场围岩稳定性分析中的应用

采场围岩的稳定性直接关系到矿井的安全生产,因此对采场围岩稳定性的分析显得尤为重要。结合岩石质量指标(RQD)分类、Q分类、RMR分类、岩体结构分类和数值模拟等几种常用的围岩稳定性分析方法,并借助Mohr-Coulomb强度准则,得到一种利用围岩节理面倾角β和岩体内摩擦角φ_j之间的关系来分析围岩稳定性的方法,该方法是一种较为简洁方便的定量分析方法。     

滨海大型金矿床矿岩节理裂隙统计与分析

三山岛金矿为滨海硬岩地下开采矿山,井下爆破震动有可能使节理裂隙贯通海底,引发海水溃井事故。在三山岛金矿的8个深部采场进行了节理裂隙调查。通过对调查区域调查的1592条节理及节理裂隙玫瑰图的分析,发现上盘围岩靠近F1断层,节理较发育,下盘围岩与矿体节理整体相对不发育,大多数巷道节理产状呈随机分布,整体优势方位不太明显。通过节理裂隙的调查,了解到三山岛金矿的岩体质量,为该矿的井下工程布置、支护设计、采场稳定性分析提供了依据。     

基于岩体质量指标分类法的采场稳定性分级方法

为确定大尹格庄2号矿体-616 m水平85~88线采场稳定性,对85~88线节理裂隙进行实测,节理产状通过DIPS软件分析,得到优势节理有2组,结构面为北东-南西走向,2组优势节理组的倾向和倾角分别是倾角41°,倾向316°和倾角58°,倾向146°;根据调查结果利用Q值对岩体进行分类,可以得到85~86.5线的7个采场矿岩稳定性较好,86.5~87.5线的4个采场矿岩稳定性一般,88线上部7106采场矿岩条件较差。研究结论可靠,为下一步参数优化的分区应用提供了参考和依据。     

基于扩展的Mathews稳定图法的采场稳定性评价及参数优化

为了分析大尺寸采场的稳定性并优化采场参数,对森鑫矿业三道桥铅锌矿试验采场进行了现场地质调查、地质编录、室内岩石力学试验等工作,得到了评价矿山岩体质量的多种基础指标。对试验采场矿岩进行了岩体质量分级,并估算了其岩体力学参数。根据取得的结果,利用扩展的Mathews稳定图法对试验采场在当前尺寸下的稳定性进行了分析,试验采场上盘的破坏概率较大,需要进行采场结构参数的优化。基于扩展的Mathews稳定图法对试验采场参数进行优化,利用理论法和数值模拟对优化的结果进行验证。验证的结果与利用扩展的Mathews稳定图法得出的结果一致,最终确定了试验采场需保留顶柱的安全厚度为7 m。     

Sirovision节理岩体遥测系统误差分析与修正方法

采用Sirovision节理岩体遥测系统进行岩体结构数据分析。为了获得更为精确的统计结果,首先对该系统的现场测量及数据分析流程进行了研究,介绍了该系统设备的组成及工作原理,分析了采用该系统进行节理岩体调查和分析时的误差主要来源,并将其归纳为拍摄操作误差、控制点坐标误差以及节理识别误差等几类;然后针对不同的误差来源,开展相应的误差标定试验,分析误差产生的原因及其对调查分析结果的影响程度,提出了减小误差的措施,实现了对调查分析结果的修正;最后基于修正后的Sirovision节理岩体调查及分析方法对焦家金矿典型岩体进行了岩体结构调查与分析,完成了岩体三维模型的重构与结构面信息的提取,并将调查分析结果与手工测量结果进行了对比分析,结果表明,基于修正后的Sirovision节理岩体调查及分析方法获得的数据与实际情况吻合良好,能够达到节理岩体调查所需的精度。参照所获取的节理空间分布形态对焦家金矿岩体的不稳定结构（楔形体结构）进行了分析,可为矿山岩体稳定性分级和确保矿山安全生产提供依据。     

某煤矿13071工作面顶板分类研究

煤矿采场直接顶分类和基本顶分级对采场支护有重要的意义。通过对某煤矿13071工作面顶板分类的研究,直接顶的类别为1b类不稳定顶板,局部为2类中等稳定性顶板;基本顶分级为Ⅱ级,基本顶来压明显。根据直接顶分类和基本顶分级来选择合适的支护设备型号及参数,控制采场围岩,防止顶板事故,保证煤矿安全生产。     

青龙沟金矿露天转地下采场稳定性分析及控制

以青龙沟金矿露天转地下采矿为工程背景,采用测线法对研究区域矿岩进行工程地质调查,获取矿岩结构面信息,并结合室内岩石力学实验,进行岩体质量分级和岩体力学参数估算。采用 Mathews 稳定性图法,分别计算出在未支护情况下,采场顶板、上盘和下盘保持稳定的最大长度分别为 52.5 m、35.84 m 和 12.11 m。综合考虑现场工程地质与施工条件,确定采场的最大可能暴露长度 34 m。应用 FLAC3D 对所确定的采场结构参数进行数值模拟,数值模拟结果表明在采场下盘出现较大范围的塑性破坏,这与稳定图法分析结果相一致。运用经验图表法进行采场锚索支护设计,提出了采场下盘锚索支护结构参数。通过对锚索支护采场进行数值分析结果表明,当在矿体下盘采用锚索支护后,支护后下盘围岩的最大水平位移以及塑性区范围均显著减小,设计的锚索支护参数能够确保下盘稳定。该研究为类似矿山采场结构参数确定及其支护形式选择提供参考。     

白牛厂矿节理化岩体力学参数与采场安全跨度评价

白牛厂矿岩体节理发育、质量差,直接影响采场的稳定性。为了较真实地获得矿区岩体的力学参数,并准确评价采场安全跨度,先对扩展后的Hoek-Brown准则进行了部分修正。然后引入岩体节理间距Js,对传统的GSI确定方法进行了改进,以使节理化岩体结构的描述定量化;再结合Hoek-Brown准则的经典公式,对各种岩体力学参数进行处理。最后,推导了地质强度指标GSI与RMR、Q之间的数学关系,利用Barton提出的工程跨度经验公式,对矿区6种主要岩体采场安全跨度进行了评价,得出了井下无支护采场安全跨度应不大于10m的结论。所用的方法为节理化岩体力学参数的估计提供了一种简单、易行的途径,对采场安全跨度的评价也与生产实际相符,适合在同类矿山中应用。