不同加卸载方式下饱和岩石力学特征的试验研究

为研究不同加卸载方式下饱和岩石的力学演化特征,开展了等增幅加卸载、多重加卸载和微扰动加卸载3种不同方式的加卸载试验,分析了不同加卸载方式下的岩石力学特征。结果表明,3种加卸载方式下各循环曲线大体呈下凹型; 等增幅加卸载下塑性阶段的各循环曲线会在应力峰值前突变为上凸型,并在加载段后期发生振荡,且出现越来越早的下跌; 多重、微扰动加卸载下曲线连续性好,首循环应变远大于多重或微扰动循环; 多重加卸载下,随着循环次数增加,应力零点处的曲线斜率越来越大,多重循环较首循环的加载曲线斜率大; 微扰动加卸载下,塑性阶段的卸载曲线为近似垂直线,加载段曲线斜率呈现“增-减-增”三段式变化。各加卸载方式下软化阶段、峰值应变的关系均为: 多重加卸载>等增幅加卸载>微扰动加卸载; 塑性阶段的长短关系为: 等增幅加卸载>多重加卸载>微扰动加卸载,而依此顺序岩石也由剪切破坏向张拉破坏变化。     

基于三维激光扫描精细探测的溜井破损特性及稳定性分析

溜井内壁岩体在长期放矿过程中容易出现局部井壁变形、围岩垮落现象，进而造成溜井的堵塞，影响矿山的正常生产。以大红山铜矿180 m中段溜井为研究对象，利用三维激光扫描技术开展了溜井的精细探测并构建了三维实体模型，评估了井筒内壁的破损情况；基于溜井的破损特征建立了溜井放矿过程中矿石的运动学模型，并利用改进Hertz接触理论计算出了矿石的冲击力，最后利用FLAC3D耦合方法进行溜井在矿石冲击碰撞作用下的稳定性数值分析。结果表明：大红山铜矿180 m中段溜井在矿石冲击作用下总体稳定性较好，未出现大范围破损现象。研究结果为地下金属矿山溜井稳定性评估提供了参考。     

巷道岩体结构面“人工+半自动”识别方法及应用研究

为了实现对地下巷道围岩结构面点云数据高质量、高精度的识别和优化，利用三维激光扫描技术开展了地下巷道岩体结构面测量及识别研究。以云南省彝良县洛泽河镇毛坪铅锌矿910 m中段运输巷道为例，开展了三维激光扫描与结构面信息提取工作，并利用Pointstudio软件对所获取的点云数据进行坐标校正、拼接、除噪和抽稀等处理，最后将现场人工测量和人工识别、半自动识别与人工识别等结构面识别方法进行对比验证和分析。结果表明：在地下矿山巷道中，针对巷道围岩中出露形态复杂的结构面，采用“人工+半自动”识别相结合的方法进行地下巷道岩体结构面识别，所获取的结构面数据更加准确和全面，为巷道结构面信息识别和几何特征提取提供了一种新的思路。     

朱兰铁矿深部急倾斜厚大矿体回采顺序优化研究

合理的回采顺序是深部矿体安全高效回采的关键。为确定朱兰铁矿深部矿体阶段空场嗣后充填采矿法的最佳回采顺序，设计了4种盘区内采场回采方式和3种矿房回采顺序，利用AutoCAD-Midas-FLAC^3D耦合建模技术，分析了各方案回采过程中的应力和顶板下沉位移变化、盘区回采结束后的塑性区范围及分布情况。结果表明：盘区内采场“隔二采一”和矿房“中央向两翼开采”的回采顺序方案应力集中程度低，顶板下沉位移量变化小，塑性区范围及分布情况好，且回采工艺简单，有利于提高采场稳定性，确定为最优回采顺序。研究成果可为朱兰铁矿深部矿体回采提供技术依据，也为同类型矿山回采顺序设计提供借鉴。