马路坪矿深部开采岩爆倾向性评价与防治对策

贵州开磷集团马路坪矿进入深部开采后,岩爆是其面临的一个突出的问题。根据现场工程地质调查和实验室岩石力学性能测试,在考虑岩爆发生机制的基础上,选用弹性应变能指数、线弹性能准则、能量储耗指数以及岩体完整性系数4个指标对马路坪矿深部岩体的岩爆倾向性进行模糊综合评价,获得该矿4种典型岩样的岩爆倾向性,并据此提出了该矿深部开采岩爆防治的建议措施。     

冬瓜山典型矿岩岩爆倾向性基于灰色关联度的模糊综合评判

利用灰色关联度理论研究几种典型矿岩与岩爆倾向性有关的一些力学参数同两个常用的岩爆倾向性指标－弹性能指数和冲击有指标的关系，参数包括岩石单轴抗压强度、压拉比、脆性比、脆性系数和单位极限储能。利用灰色关联度计算模糊综合评判时的权系数，综合考虑影响岩石岩爆倾向性的几个关键参数，对这几种矿岩的岩爆倾向性进行综合评判，得出这几种典型矿岩岩爆倾向性相对大小。研究结果对岩爆危险区域的划定具有实用意义。     

基于模糊物元理论的岩爆倾向性等级评价

岩爆倾向性等级评价是研究岩爆发生机理的基础。本文以脆性岩爆指标(B)、Barton岩爆指标(α)、弹性变形能岩爆指标(Wet)和冲击能岩爆指标(Wcf)为基础建立岩爆倾向性评价指标体系,建立了基于模糊物元理论的岩爆倾向性等级评价模型。采用该模型对小厂坝矿区典型岩石的岩爆倾向性等级进行评价,结果表明:矿岩和黑云母石英片岩均为强岩爆倾向性。灰岩随着埋深增加,由弱岩爆倾向性向中岩爆倾向性过渡。矿体的上盘(黑云母石英片岩)为强岩爆倾向性,矿体的下盘(灰岩)为中岩爆倾向性,在实际开采过程中,应尽量将采矿工程布置于下盘。矿体为强岩爆倾向性,这与实际开采中频繁出现岩爆征兆现象一致。建议开采过程中应加强地压监测,合理布置卸压工程。     

大红山铁矿深井大规模开采岩爆综合评价

大红山铁矿是特大型深埋矿床,在深井开采时遇到的一个技术难题就是岩爆。为评价岩爆倾向性烈度,对该矿深部5种岩样进行室内岩爆倾向性试验,并采用声发射方法确定岩石接近峰值强度时的卸载点;通过地应力现场实测和三维有限元数值模拟,获得深部最大主应力和巷道开挖后最大切向应力;采用最大主应力判别法、切向应力准则、强度脆性系数法、变形脆性系数法、弹性应变能储存指数法这5种评价方法,对岩样的岩爆倾向性进行单项指标评价,分别得到各矿岩岩爆倾向性烈度。然后采用模糊数学法,对各单项指标评价结果进行综合评价。结果表明:深部主要矿岩体总体上具有发生中等岩爆和强烈岩爆的倾向性。最后,通过评价结果,在岩层图上绘制典型水平岩爆倾向性分布区域,可为深部开采和岩爆防治提供参考依据。     

高峰矿105号矿体深部安全开采与岩层控制技术研究

高峰矿105号矿体深部采深达1200m,水平应力较大。前期开采引起岩体破坏,矿柱普遍应力集中明显。针对105号矿体深部开采存在地压与岩爆灾害隐患的问题,开展了岩层控制与优化开采研究。通过岩石力学实验,进行岩爆倾向性试验研究,测定了岩石弹性变形能指数,结合现场条件判定岩爆倾向性。实验结果表明,深部矿体具有中等程度岩爆倾向性。现场开展了工程地质调查,采用数值模拟分析了深部矿压现状及发展趋势。对采空区进行胶结充填,对围岩采取锚杆加金属网支护,在破碎矿段采用条块后退式回采,对深部中段较厚大矿体采用中深孔开采,有效解决了顶板管理难题。在深井开采高应力环境下,采取合理的采场结构参数,优化回采顺序,实现了安全开采。     

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。     

一个新的岩爆倾向性指标-有效冲击能指标

针对目前常用的两个岩爆倾向性指标 :弹性能指数和冲击能指标在考虑岩石岩爆倾向性的不足 ,提出了能全面考虑岩石单轴加载过程中能量积累和耗散规律的新的岩爆倾向性指标 ,对于岩爆倾向性研究具有一定的理论指导意义     

马路坪矿深部开采岩爆倾向性模糊综合评判

开阳集团马路坪矿经过40多年的开采,某些中段即将进入深部开采的范围。为预测马路坪矿4种主要岩石在750中段、700中段和600中段的岩爆倾向性,对这4种岩石进行岩石力学试验,同时提出由不同影响因素构成的多种评判指标,通过理论预测法进行岩爆的模糊数学综合评判,最后运用级别变量特征值Hj作为评判准则来判断这4种岩石在3个中段的岩爆倾向性,得出这4种岩石随着开采深度的加大而岩爆倾向性增强的趋势。     

一个新的岩爆倾向性指标—有效冲击能指标

针对目前常用的两个岩爆倾向性指标：弹性能指数和冲击能指标在考虑岩石岩爆倾向性的不足，提出了能全面考虑岩石单轴加载过程中能量积累和耗散规律的新的岩爆倾向性指标，对于岩爆倾向性研究具有一定的理论指导意义。     

会泽铅锌矿深部围岩岩爆倾向性分析

会泽铅锌矿8#矿体埋深大、原岩应力高,局部地段已有岩爆发生,为保证井下安全回采,有必要进行围岩岩爆倾向性方面的研究.根据矿体地质赋存条件,基于岩石Kaiser效应的测试结果,测得了该矿1451～901m中段的地应力方向和大小,同时结合室内岩石力学参数测试结果,采用应力判据,分析了8#矿体深部矿岩岩爆倾向性,总结了现场岩爆特征.研究表明:8#矿体1451～901m中段均有中等至强烈岩爆倾向性,为8#矿体回采顺序、采场结构参数优化和微震监测系统布置提供了基本资料.     

岩爆倾向性评价的弹性应变能指标法

采用“岩样-压机”系统从刚度和能量角度分析了岩爆产生的机理,解释了岩石峰值强度前弹性应变能的存储是岩石产生动力破坏的基本条件。对红透山铜矿矿石和围岩进行了单轴加卸栽实验,并在实验的基础上采用弹性应变能指标对该矿的矿体和围岩的岩爆倾向性进行了评价。结果表明,该矿矿体和围岩均具有发生弱或强烈岩爆的倾向性．     

基于灰色关联分析理论的岩爆烈度预测研究

基于灰色系统的灰色关联分析理论,选取影响岩爆的一些主要因素,如地应力、岩石抗压和抗拉强度、岩石弹性能量指数,对岩爆的发生与否及烈度大小进行了预测。针对国内外一些岩石地下工程实例进行了分析计算,结果与实际情况符合的很好,说明岩爆预测的灰色关联分析方法的有效性。     

长大铁路隧道施工中瓦斯安全处置技术

长乐隧道是洛湛铁路上一座长大隧道,长6300m,断面面积56m2,岩层主要为脆性变质石英砂岩及板岩,石英砂岩层理比较发育．局部地段瓦斯的富存严重影响其施工安全和工程进度,通过对隧道石英砂岩层板岩气样成分及浓度及岩样成分及浓度进行分析研究,制定瓦斯超前预报和监测计划,有针对性的提出水封爆破、洒水除尘和防爆设备、地质超前钻孔卸压,改善通风措施和改善衬砌结构气密性等有益的瓦斯处置措施,通过监测成果分析,获得了掌子面瓦斯浓度变化曲线和地质超前钻孔瓦斯浓度变化曲线,进一步验证了所采用的瓦斯安全处置措施和通风方案的合理性．     

基于模糊数学法的阿舍勒铜矿深部岩体岩爆倾向性预测

在地应力测试和岩石力学参数试验的基础上,首先采用单指标评价法,如:岩石脆性系数法、能量冲击性指数法、岩石弹性能量指数法等,对阿舍勒铜矿深部岩体的岩爆倾向性和烈度大小进行了预测,发现采用不同的岩爆倾向评价方法,其结果会存在一定的离散性.基于单指标评价结果,采用模糊数学评判法,建立数学模型,对阿舍勒铜矿深部围岩体岩爆倾向性...     

小厂坝矿区岩爆倾向性研究

岩爆倾向性是研究岩爆发生机理及发生机制的基础,本文采用脆性岩爆指标、Barton岩爆指标、弹性变形能岩爆指标和冲击能岩爆指标对矿体及上盘、下盘主要围岩进行了岩爆倾向性研究,根据各指标的评价结果进行了综合评判。研究结果显示,矿体和下盘围岩属于强岩爆倾向性,在矿体开采过程中,应加强对地压变化的监测,采取适当措施,采用合理的开采方式及开采顺序,降低岩爆发生的概率和强度。     

西藏多龙矿集区拿若铜(金)矿控矿因素与找矿方向

拿若铜矿是较为典型的斑岩型铜矿床,是多龙矿集区的重要组成部分,位于班公湖-怒江缝合带上。该矿床成矿母岩为花岗闪长斑岩,矿体产于花岗闪长斑岩体及蚀变长石石英砂岩中,大部分铜矿体由蚀变长石石英砂岩组成。该铜矿床中含有大量隐爆角砾岩,角砾为蚀变长石石英砂岩和少量岩体。拿若矿床发生过大量岩浆热液作用,岩浆岩主要以岩株和岩脉的形式产出,具有有力的成矿条件。主要的控矿因素有地层、构造和岩浆岩,矿区内的找矿标志较为显著,例如岩石、化探和围岩蚀变等。     

东昆仑卧龙岗锑矿痕量元素示踪及成因分析

新疆东昆仑卧龙岗一带存在多个中、大型锑矿床,为了解该锑矿富集区的物质来源,探讨其成矿机制,通过系统的野外地质调查,总结矿床地质成矿条件基础上,对矿区典型的矿石、石英脉及围岩进行了微量元素和稀土元素分析。结果表明:矿石、石英脉及围岩均具有轻稀土富集、分馏程度高、重稀土亏损的特点;锑矿石中Eu为无铕异常,Eu平坦型,Ce中度负异常,反映出成矿流体基本属于中性环境,矿体和围岩的稀土元素具有同源性;矿石、石英脉及围岩的微量元素特点相似,表明矿体和围岩的微量元素来源相同;围岩和石英脉展示出的轻稀土富集、重稀土亏损和Eu、Ce负异常的稀土配分模式与上部地壳的稀土配分模式十分相似,表明围岩中的稀土元素迁出很少,成矿流体对围岩稀土元素的组成影响很小,说明矿脉中的REE主要来源于上部地壳,赋矿围岩的贡献不大;成矿流体沿近北东-南西向断裂充填,矿床成因类型属于浅成热液充填型锑矿床。     

基于ν-SVR算法的岩爆预测分析

以预测地下工程岩爆发生为研究目的,在综合影响岩爆的关键因素的基础上,选取地下工程围岩最大切向应力、岩石单轴抗压、抗拉强度、弹性能量指数、围岩切向应力与围岩抗压强度比值、围岩抗压强度与其抗拉强度的比值作为岩爆预测的评判指标,建立了一种基于改进支持向量机算法( ν-SVR)的岩爆预测方法,并利用国内外45个岩石地下工程实例进行学习,对另外的16个实例进行了预测,取得了较好的效果,其预测精度明显优于灰色理论和常规SVR算法,与GA-BP神经网络算法相近.     

岩爆发生的随机共振机制

将随机共振理论应用于岩爆形成机制的分析，建立了周期力和随机动力扰动影响下的岩板结构演化方程，采用势函数方法探索了随机共振诱导岩爆发生的机制，并讨论了动力扰动能量向周期力能量的转移现象．研究表明，岩爆的发生机制可通过随机共振理论得到很好的解释．