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为研究深部开采对下盘竖井稳定性的影响,以内蒙古某金矿为工程研究背景,通过测定矿山岩体力学参数、建立矿山三维数值模型,采用数值模拟分析方法,模拟空场法开采该金矿32号矿体188~-300m的过程,得到深部矿体开采过程中下盘竖井围岩变形量、应力集中情况和塑性区分布特征。研究结果表明:32号矿体深部开采的过程中,下盘竖井围岩主要受压应力作用,且围岩所受最大压应力超过围岩抗压强度,围岩稳固性差;下盘竖井围岩中将发生较大范围的剪切破坏;下盘竖井的变形量将超过规定的安全许可范围,易发生变形破坏。 相似文献
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金川矿区深部高应力碎胀蠕变岩体支护对策 总被引:11,自引:3,他引:11
金川矿区岩石力学与巷道支护的研究已有几十年的历史,但是随着矿山开采深度的增大和大面积开采的采动影响,深部巷道围岩表现出明显的碎胀蠕变特性,巷道支护问题己成为矿区可持续发展的关键,通过分析巷道围岩的应力规律、特性,以及对目前使用支护形式的分析,提出深部巷道围岩的支护对策。 相似文献
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金川二矿区深部采场面积将达到10万m2,埋深将接近1000m,深部采场围岩及充填体的稳定性成为当前的核心问题。针对由充填法开采引起的地表移动、变形和破坏等问题,分析了大量充填体形成的"人工岩体"、"空壳体"与天然地质体之间的性质差异及其相互作用机理,借鉴两体力学试验分析结果,提出了金川矿山深部开采面临的两体岩石力学问题。 相似文献
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针对新城金矿深部开采过程中出现的巷道围岩稳定性问题,采用深部开采位移监测系统实时监测矿区深部采场和围岩变形,基于监测信息,综合分析了围岩稳定状态,揭示了金属矿深部开采过程中影响巷道稳定性的主要因素和岩体损伤与变形规律:软弱结构面是影响深部开采巷道稳定性的内在因素,开采扰动是影响巷道稳定性的外在因素;岩体损伤破坏经历了“稳定-失衡-再稳定”的过程,巷道变形表现出了“急剧增长-缓慢增长-基本稳定”3个阶段;浅部围岩破碎后巷道变形会急剧增大,应及时支护掘进巷道,充填回采结束采场,提高围岩体的自承力。结果对矿山优化开采及地压管理具有现实指导作用。 相似文献
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深井巷道支护成为影响安全、制约正常生产的主要因素,某些深部开采矿井的围岩没有表现出软岩的特性,顶板在冒落之前没有明显变形,表现为小变形、脆性破坏和顶板突然冒落的特性.本文根据煤矿现场复杂高应力脆性围岩巷道顶板变形、破坏实际,对其岩石试样进行了卸荷破坏三轴实验研究,研究深部复杂高应力脆性破坏围岩的变形、破坏机理及其力学特性,为深部脆性围岩巷道支护方案设计和优化提供有力支持.实验研究结果表明,在深部复杂高应力环境下,中等稳定脆性围岩巷道顶板破坏属于卸荷不平衡力引起的变形破坏,必须采用围岩-支护体之间的刚度、强度、变形相互耦合支护技术,才能有效防止巷道顶板发生剪切、错动或断裂破坏. 相似文献
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当矿山资源埋藏深度在500 m以上时,地压增大,深部开采容易诱发冲击地压等地质灾害。通过实验室岩石力学实验,采用巴顿岩体质量分类评价方法对某深埋矿山回采巷道围岩进行合理分类,可靠地评价围岩稳定性,选择合理开挖方法和支护形式,为支护设计、施工和管理提供科学的依据,可以有效地预防冲击动力灾害的发生。结合工程实际和FLAC3D数值模拟软件,对某矿破碎围岩矿体回采巷道塑性区范围分布规律进行研究,以便对锚杆支护参数进行优化。研究成果的应用可减少深部开采冲击等动力灾害发生,为大采深破碎围岩矿体安全高效开采提供理论依据。 相似文献
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深部开采岩体力学及工程灾害控制研究 总被引:2,自引:0,他引:2
深部开采工程中产生的岩石力学问题是目前国内外采矿及岩石力学界研究的焦点,国内外学者通过理论研究、室内及现场实验研究取得了大量的成果。本文结合笔者的研究工作,总结分析了深部开采与浅部开采岩体工程力学特性的主要区别,主要表现在"三高一扰动"的恶劣环境、五个力学特性转化特点、四个方面的矿井转型、六大灾害表现形式。针对深部工程所处的特殊地质力学环境,通过对深部工程岩体非线性力学特点的深入研究,指出进入深部的工程岩体所属的力学系统不再是浅部工程围岩所属的线性力学系统,而是非线性力学系统,传统理论、方法与技术已经部分或相当大部分失效,深入进行深部工程岩体的基础理论研究已势在必行。 相似文献
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煤矿开采逐渐转向深部,深部硐室围岩大变形特征给硐室群稳定性控制带来很大难度。根据深部大断面硐室围岩力学特征及变形特性,通过地质条件分析、原岩应力测试、岩石微观组分分析,对深部硐室围岩破坏的影响因素进行了总结,以抗让结合的原则,提出深部构造复杂区域大断面硐室围岩稳定性控制对策。采用关键部位耦合支护控制技术+底脚锚杆+全断面锚索加强支护对深部大断面硐室进行强抗微让的强力支护方式,在葛亭煤矿230扩容泵房硐室成功应用,并对泵房硐室围岩收敛变形、锚杆索工况、离层进行了长期监测,围岩顶底板移近量仅12.5 mm,两帮内移量7.5 mm,锚杆索受力均匀,内外离层较小,完全满足矿井安全生产需要。 相似文献
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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,岩体裂隙发育程度大,巷道围岩出现较大变形,危及矿山的安全生产。利用岩体扫描技术对深部某水平巷道围岩裂隙信息进行采集,基于Q分级和BQ分级法对深部巷道围岩进行准确岩体质量分级,并依此提出锚杆+金属网+钢带+喷浆的联合支护方法,为矿山安全生产提供保障。 相似文献
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深部高应力环境下,围岩力学响应特性要异于浅部开采。为研究更符合深部高应力环境下的围岩力学特性的数值模拟方法,结合围岩条件较稳固的某铜矿深部开采工程实例,采用FLAC3D 软件,分别以摩尔-库伦模型与应变软化模型建立计算模型,对深部采场开采后顶板围岩的应力、位移、塑性区等情况进行分析对比。研究结果表明:在深部高应力采场大范围开挖的情况下,摩尔-库伦模型个别应力指标要小于应变软化模型,但应变软化模型顶板变形及塑性区更大,摩尔-库伦模型的总体计算结果偏向安全。即应变软化模型能够更好地反映高应力环境下,围岩在非线性阶段的应变软化特性,计算结果更接近于工程实际。计算结果也表明了对于深部高应力下采场的开采模拟,仅靠单一应力或位移指标,难以得出客观结论,可通过多种计算模型及多种分析指标来进行综合分析对比,以提高计算结果的客观性。 相似文献
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毛坪矿在向深部延伸开采过程中,深部高应力、岩爆等地压问题日益突出。通过PHASE软件对矿山典型地质剖面进行数值模拟与分析,得到了不同矿体之间的天然隔离矿柱是应力集中最为明显的区域,且岩层移动以上盘上向45°方向的移动变形最大等地压活动规律,为矿山地压监测系统建设提供了参考。基于PHASE模拟分析结果及矿山开采技术条件,开展了地压监测方案设计并建立了地压监测系统,通过地压监测与分析,得到了矿山动态开采过程中围岩的微震时空演化规律及变形破坏特征,为后续的地压灾害防控提供了技术依据。 相似文献
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金川二矿区深部巷道围岩岩石破碎,蠕变特性明显,地应力大,巷道变形严重,巷道返修量大,严重制约了矿山的发展.通过现场调查及相关研究,本文分析了金川高地应力碎胀蠕变岩体巷道围岩的变形破坏特征、巷道变形破坏原因、影响巷道稳定性因素以及巷道失稳模式.借鉴煤巷锚杆支护动态信息设计法,改变过去金川二矿区深部巷道"先让后抗,先柔后刚"的支护原则,提出了适于金川巷道特点的巷道支护原则和巷道支护设计方法. 相似文献
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金属矿床深部开采的几个技术问题 总被引:2,自引:1,他引:2
金属矿床进入深部开采后,由于地应力大而导致地压活动频繁,顶板与围岩失稳及岩爆等事故,严重影响矿山正常生产。为此,结合红透山铜矿深部开采,开展了深部开采技术的研究,提出了采用连续开采,全面充填等技术措施,效果显著,对类似矿山具有推广价值。 相似文献
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为深入研究金属矿山岩层移动及地表变形规律,针对大红山铁矿大规模深部崩落法回采岩层冒落及地表变形的特点,分析了深部开采对岩层及地表变形的影响和时空关系。通过矿山现场长期观测及实验室相似模拟试验,揭示了岩层冒落移动变形、地表塌陷过程和“三带”规律,认为金属矿山采用崩落法大规模深部开采后在地表形成了一个以裂隙为引导的塌陷区,明显存在崩落带和裂隙带,弯曲变形带不明显,但其岩层变形过程仍具有“三带”破坏特征。上覆岩层冒落依次经历了三个过程,即首先呈现正三角拱状冒落,向上发展并发育到地表,再形成小范围塌陷,后期以该小范围塌陷点为中心向四周扩张,呈现倒三角的敞开式发育。在上述分析的基础上,进一步分析了矿山深部巷道围岩变形特性及造成破坏的原因,提出了防治上覆岩层冒落的围岩抗变形措施。 相似文献
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为深入研究金属矿山岩层移动及地表变形规律,针对大红山铁矿大规模深部崩落法回采岩层冒落及地表变形的特点,分析了深部开采对岩层及地表变形的影响和时空关系。通过矿山现场长期观测及实验室相似模拟试验,揭示了岩层冒落移动变形、地表塌陷过程和“三带”规律,认为金属矿山采用崩落法大规模深部开采后在地表形成了一个以裂隙为引导的塌陷区,明显存在崩落带和裂隙带,弯曲变形带不明显,但其岩层变形过程仍具有“三带”破坏特征。上覆岩层冒落依次经历了三个过程,即首先呈现正三角拱状冒落,向上发展并发育到地表,再形成小范围塌陷,后期以该小范围塌陷点为中心向四周扩张,呈现倒三角的敞开式发育。在上述分析的基础上,进一步分析了矿山深部巷道围岩变形特性及造成破坏的原因,提出了防治上覆岩层冒落的围岩抗变形措施。 相似文献