金屬礦山深部開采巖爆預(yù)測及工程應(yīng)用研究.pdf

1、金屬礦山深部采礦工程巖爆問題是困擾采礦正常生產(chǎn)的主要問題之一，由于其形成機(jī)理復(fù)雜，巖爆理論研究的學(xué)術(shù)進(jìn)展與具體的工程實踐指導(dǎo)還相距較遠(yuǎn)，因此，有必要進(jìn)一步對在實際工程中巖爆的機(jī)理、預(yù)測模型進(jìn)行理論研究，對巖爆防治技術(shù)進(jìn)行實際探討，從而有針對性地提出可靠的預(yù)測方法和防治對策。 本論文的研究課題是為了解決程潮鐵礦深部開采巖爆災(zāi)害而提出的。程潮鐵礦經(jīng)過近40年的開采，采礦生產(chǎn)的主要作業(yè)地點深度已超過500 m，開拓工程的深度達(dá)到110

2、0 m，深部開拓和開采將面臨巖爆災(zāi)害的影響。為了保證礦床安全生產(chǎn)、井下工作人員的人身安全及設(shè)備正常運(yùn)行，本文在綜合考慮國內(nèi)外多種巖爆判斷準(zhǔn)則和預(yù)測方法的基礎(chǔ)上，對礦山深部開采進(jìn)行巖爆預(yù)測研究，主要完成了下列研究工作： 首先，本文根據(jù)系統(tǒng)的工程地質(zhì)調(diào)查，采用RMR巖體分類方法和高地應(yīng)力條件下適應(yīng)性較好的Q系統(tǒng)，對深部圍巖進(jìn)行工程分類。對-430～-800 m巖樣進(jìn)行巖石力學(xué)實驗研究，綜合考慮多種巖爆判斷準(zhǔn)則分析程潮鐵礦深部礦巖巖爆

3、傾向性；其次，通過分析國內(nèi)外部分工程巖爆應(yīng)力資料和礦區(qū)地應(yīng)力分布規(guī)律，探討礦區(qū)高應(yīng)力環(huán)境與巖爆的關(guān)系。運(yùn)用地應(yīng)力實測資料和礦區(qū)三維有限元數(shù)值模擬結(jié)果，分析深部開采時礦巖中的能量分布規(guī)律，并使用繪圖軟件標(biāo)出深部礦巖有巖爆傾向的區(qū)域；最后，針對程潮鐵礦水平向殘余構(gòu)造應(yīng)力顯著和無底柱分段崩落法開采特點，選取適合該礦巖爆預(yù)測的方法，進(jìn)行巖爆監(jiān)測預(yù)報系統(tǒng)初步設(shè)計，并提出相應(yīng)的巖爆防治措施。 本文在復(fù)雜礦體三維有限元模型建立，礦巖能量分析與