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。     

基于多元数据归一化处理的破碎岩体质量分级

合理的岩体质量分级是地下金属矿山采矿及支护设计的重要依据。为了准确划分破碎矿体岩体质量分级,在工程地质调查及岩石力学试验的基础上,依次采用RMR、Q系统、BQ三种分类方法进行破碎岩体质量分级,并对多元数据进行归一化处理,从而得到改进的破碎岩体质量分级判定标准。结果表明,基于多元数据归一化处理的岩体质量分级方法适用于萨热克铜矿破碎矿岩体,矿体质量分级归一化平均值Z=0.57,综合判定为Ⅲ级（较接近于Ⅱ级）,属于中等稳固岩体。多类岩体质量分级方法的归一化处理可避免单一方法因参数选取误差而造成的失真,处理结果与工程实际一致性较高,适用于同类围岩质量分级评价。     

基于摄影测量的岩体结构面数字识别及采场稳定性分级

采场岩体结构面的分布特征是评价采场及其围岩稳定的重要指标之一。为此,借助三维数字摄影测量系统(ShapeMetrix 3D)对新城金矿-630 m中段采场岩体进行现场原位节理扫描,获取采场岩体结构产状、节理组数、节理间距、结构面线密度等参数。在此基础上,结合地应力量测及岩石力学实验数据信息,采用巴顿岩体质量(Q)分类和岩体地质力学分类(RMR)方法对新城金矿的采场稳定性进行分级,并对2种分类方法的结果进行对比分析,得出新城金矿采场上盘、矿体以及下盘的岩体稳定等级为Ⅱ~Ⅲ级,采场总体稳定性均一般或者较差。该方法有效地对新城金矿采场稳定性进行分级,为合理选择采场结构参数及采场顶板支护形式提供可靠的基础数据。     

深部岩体质量分级Q系统的改进

岩体质量是复杂岩体工程地质特性的综合反映,是岩石工程稳定性判别和支护设计的基础。现有岩体质量分级方法大多基于浅部岩石工程,对深部岩体并不适用。本文在综合分析现有岩体质量分级方法的基础上,基于深部地下工程"高地应力、高温、高渗透压"的特点,考虑"三高"对围岩质量的影响,对传统Q系统方法进行修正,建立适合深部工程围岩质量评价的方法,并进行工程应用研究,研究表明,考虑"三高"的Q系统方法分级的岩体比用常规Q方法分级等级一般要低一级,可见常规评价方法评价深部岩体质量存在安全隐患,必须进行修正。     

铜矿峪矿岩体质量调查及可崩性分析

为了确定铜矿峪矿矿岩的可崩性，在自然崩落法采矿设计之前，对铜矿峪矿已开拓的巷道、正在生产的采场作了详细的地质调查，对待设计中段进行钻探，收集地质及岩石力学资料，应用岩石力学的观点和分析方法来确定银矿峪矿5#、4#矿体的崩落特性，对铜矿峪矿岩体进行可崩性分级、块度分析。1铜矿峪矿的岩石力学条件通过巷道工程地质调查和对岩石样品的测定以及地应力的测定，基本上掌握了铜矿峪矿的岩石力学条件。1．1节理组数及其相对位置铜矿峪矿床经多次构造运动，又是古老的深变质岩区，节理产状复杂、倾角变化大。图1是节理极点等密图。从…     

李楼—吴集铁矿矿岩力学测试研究

为摸清李楼—吴集铁矿基础岩石力学资料,开展了岩石力学参数测试以及岩体质量评价方面的研究。首先对矿区典型岩体分布区域进行了工程地质调查;采用室内试验的方法测定了典型岩石的物理力学参数,通过折减得到对应岩体的工程力学参数;选用RMR分级法、Q系统分级法及BQ分级法对典型岩体质量进行了评价分级。测试及研究成果对李楼—吴集铁矿采矿方法、采场结构参数的优化均具有直接的指导意义。     

GSI在节理化岩体力学参数评价中的应用

节理化岩体力学参数是岩体工程稳定性评价和进行数值计算的难点与关键，而岩体强度指标（GSI）正是针对节理化岩体提出的一种用于解决这一问题的岩体分类体系。系统介绍了GSI岩体分类体系和GSI值的确定方法，并结合E.Hoek法确定岩体力学参数的原理和关键技术，对金川二矿水平矿柱的岩体力学参数进行了评价。评价表明，该方法可较准确反映节理化岩体的力学特性，且简单、易行，值得在同类工程中推荐。     

动载下节理岩体强度及破坏特征的Hopkionson实验研究

节理岩体在高应变率下的破坏模式及动态强度特征是工程爆破中的重要问题。以往对岩体的研究主要停留在静载作用下,且主要是完整岩石,其强度理论也大多运用静载的强度理论,而对节理岩体的动荷载特性认识不够。作者运用SHPB装置对几种典型几何特征的节理岩体进行了大量实验,从几何特征、长径比效应、应变率等不同方面分析了节理岩体力学特性的影响规律,得出了应力一应变关系曲线,对认识工程岩体的动态力学性质,改善工程爆破质量有一定意义。     

矿岩块度预测影响因素的分析研究

以现场岩体特性参数的实测资料及分析成果作为基本输入参数, 采用矿岩块度预测系统, 对模拟范围、节理间距分布形式、节理间距大小、两组节理面之间的夹角、完整岩石及弱面的力学性质等因素对矿岩块度的影响程度进行了模拟研究。结果表明, 当节理面范围长度是模拟区域长度的3倍以上时, 模拟结果不受模拟范围长度的影响, 模拟区域的宽度对模拟结果有影响。根据模拟结果拟合了模拟长方体宽度与节理持续线长度比值与连续相关因子间的关系式。节理间距分布形式对模拟结果有很大的影响。岩体力学性质对崩落矿石块度有一定的影响, 随着岩体中各力学参数的增大, 矿石块度将会增大, 但这些参数的增大对块体形状组成的影响规律性不明显。为了验证块体形状分类的效果, 应用三组接近正交的理想节理组, 对块度进行了模拟, 模拟结果与块体形状分类定义相一致。     

新城金矿滕家矿区深部巷道围岩破坏与数值分析

针对新城金矿滕家矿区深部巷道围岩进行现场工程地质调查、岩石力学实验，分别应用RMR、Q和GSI方法对巷道围岩进行岩体质量分级，确定其围岩体质量等级为III级，岩体质量差~一般。以岩体质量分级为基础，应用Hoek-brown准则和经验公式估算岩体力学参数。应用弹塑性力学解析巷道围岩塑性区破坏范围，并以此为基础应用Phase2对巷道围岩稳定性进行分析。结果表明：巷道顶板塑性破坏范围为0.598 m，两帮塑性破坏范围分别为0.84 m和0.695 m；巷道顶板位移为7.2 mm，两帮位移分别为7.6 mm和6.8 mm；从巷道围岩应力分析可以看出，深部巷道开挖产生的应力集中超过岩体强度，由此判断深部巷道围岩破坏主要是开挖扰动应力作用在节理化岩体上致使巷道围岩失稳破坏，本研究结果对该矿深部巷道围岩支护提供依据。     

矿业文献库

《矿业文献库》收集国内外最新矿业文献，读者可根据本刊卷、期号及文献编号向本刊读者服务部索取。采矿工艺与岩石力学采空区运输巷道底板突出的工程评价英文13页8图参考文献3篇1994年9月一（l）煤矿岩层的矿往力学分析一控制方法英文9页6图1表参考文献19篇1994年9月一（2）裂隙和节理岩体中爆破参数的确定英文10页11图参考文献7篇1994年9月一（3）英国煤矿锚杆支护的岩石力学设计英文15页8图1994年9月一（4）评估采空区稳定性和岩石岩④倾向的简易方法英文10页6图4表参考文献15篇1994年9月一（5）竖井衬砌现岩体相互作用的数学模拟英文8页…     

基于3D打印的类节理岩体模型及力学特性

节理裂隙构造分布对岩体变形与破坏特性具有关键控制作用,厘清节理构造及岩体力学特性对于指导工程稳定性具有重要意义。3D打印技术在岩石力学方面的应用为节理岩体力学特性研究提供了有效手段。基于3D打印技术提出一种节理岩体制备方法,开展单轴压缩测试分别分析了实心试样、RDFN模型和DFN试样的变形特性及破裂模式,讨论了透明硬水晶与PLA材料在预制节理岩体力学特性分析的适用性,对比了冷冻处理下透明硬水晶材料的力学变化。研究发现：基于PLA树脂的3D打印材料在单轴压缩条件下发生了膨胀扩容,并呈现显著的塑性变形特征,与岩石的力学性质有较大差异;硬水晶材料的破坏模式为明显的“X”共轭剪切变形破坏特征,峰前应力-应变曲线特征与岩石接近,含裂隙试样的表现为沿近似45°斜面的压剪破坏;裂隙网络的存在会显著降低类岩体模型的抗压强度,粗糙RDFN的类节理岩体模型强度高于直线型DFN类节理岩体模型,试样发生斜截面剪切破坏时,节理模型增强了裂隙系统的锁固效应;类节理岩体表现出一定的尺寸效应,并受PLA材料高塑性特性影响;承压强度实心试件总体来说最强,RDFN模型次之,DFN模型最小,3类模型强度存在一定的尺寸效应特...     

鹿鸣钼矿岩体宏观力学参数确定与优化

以鹿鸣钼矿西-I区边坡为研究对象,采用宾尼奥夫斯基节理岩体地质力学分类法对鹿鸣钼矿岩体质量进行评价和分类,完成了鹿鸣钼矿北区和西-I区岩体质量评价与分级。根据岩体质量评价结果,通过国际通用的Hoek-Brown经验方程将岩石力学参数转变为岩体力学参数,包括岩体的体积模量、剪切模量、内摩擦角、黏聚力、抗压强度和抗拉强度等,为边坡稳定性的计算提供了参数条件。     

大宝山铁矿露天边坡工程地质条件及其稳定性分析

根据工程地质现场调查资料,运用岩体工程地质力学方法将大宝山铁矿露天边坡及采空区围岩划分为硅化岩、矽卡岩、次英安斑岩、黄铁矿化矽卡岩4个岩组,并进行了节理裂隙统计和岩体结构分类,运用Q系统分级法对不同岩组的岩体质量进行了分类和评价。     

基于GSI的深部节理化岩体工作面稳定性分析

针对节理岩体力学参数选取困难问题，基于地质强度指标GSI，结合损伤力学原理和广义Hoek-Brown准则构建考虑节理强度的节理岩体力学模型，对深部节理化岩体工作面进行了稳定性分析。结果表明：所给出的节理等效系数能较好地描述节理间距与GSI之间的关系，节理岩体的破碎程度对工作面的稳定性产生了影响，随着岩体破碎程度的提高，工作面易发生顶板冒落、煤壁片帮等现象；当岩体较为破碎时，顶板失稳主要由节理的发育、贯通引起；岩体的完整性较好时，顶板的稳定性受采空区悬臂段顶板的影响较大。     

岩体中的节理裂隙对爆破影响的试验研究

利用超声波探测法对节理裂隙岩体进行了声波测试, 对不同的节理裂隙岩体进行了质量评估, 通过对节理裂隙岩体进行爆破漏斗试验, 分析了节理裂隙对岩体中爆炸应力波传播、岩石破碎及爆破漏斗形成的影响。结果表明, 节理裂隙等结构弱面的存在严重阻碍了爆炸能量均匀分布, 因此在爆破设计和施工中, 应尽量使炮孔与结构弱面垂直布置, 如果遇到含有夹层情况宜加大装药量;炮孔与结构弱面平行时, 应尽量减小炮眼孔距和最小抵抗线, 尽量采用单孔螺旋掏槽。     

深部金矿地压控制技术的现状及今后发展的趋势

目前,深部矿山应用了各种地压控制技术,其中包括运用岩石力学原理设计矿山以及采用多种岩体的内部和外部加固技术。现在深部采矿正面临着岩石应力增大,地温升高和劳动生产率需要提高等问题,因此要求地压控制技术必须继续得到发展。基于现场试验结果,对于岩石力学的深入掌握以及加固材料性能的不断完善,使得这种要求成为可能。     

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。     

北山矿Ⅳ号采空区围岩工程地质调查与评价

根据工程地质现场调查资料,对北山矿Ⅳ号采空区围岩的工程地质、水文地质条件及岩体力学特性进行了分析,运用岩体工程地质力学方法进行了工程地质岩组划分、节理裂隙统计和岩体结构分类,运用G ISR方法对不同岩组的岩体质量进行了分类和评价。     

焦家金矿破碎岩体岩石力学分级稳定性研究

通过对焦家金矿焦家矿区进行不同地质条件区域岩石取样,进行实验室岩石力学性质试验,分析岩石力学参数。通过采用Q系统分级法、RMR分级法和BQ分级法对矿岩体分级并进行对比,提交不同岩体分类分级,并提出在不同岩石条件下采场安全作业规格,对提高安全生产具有积极作用。