某硬巖礦山深部開挖巷道巖爆機理與支護方案研究.pdf

1、分類號：密級：UDC：學號：6120150220碩士學位論文某硬巖礦山深部開挖巷道巖爆機理與支護方案研究某硬巖礦山深部開挖巷道巖爆機理與支護方案研究StudyonRockburstMechanismSupptSchemeofMineRoadwayExcavationinaHardRockMine學位類別：工學碩士作者姓名：王磊學科、專業(yè)：采礦工程指導教師：張耀平研究方向：巖石力學江西理工大學碩士學位論文摘要II摘要摘要近年來，隨著我國改

2、革開放腳步的不斷前進與經濟的迅猛發(fā)展，基礎工業(yè)對礦物的需求也隨之不斷增長。然而，由于人們不斷的開采，尤其是早期的不合理開采規(guī)劃，使得礦山淺部資源逐漸減少，礦山資源的開采漸漸轉向深部。而巖爆是深部開挖經常遇到的問題。它可能造成地下工作人員的傷亡、地下施工設備毀壞以及開挖進度的延緩，從而致使開挖成本的增加。就目前學術界而言，尚未對巖爆形成成熟的認識，因此，有必要進一步對實際工程中巖爆的預測、發(fā)生機理與防治進行進一步的研究，以防止巖爆的發(fā)生，

3、保證礦山人員的安全與生產的順利進行。本文以安徽某礦山為研究背景，由于該礦山轉入深部開采，面臨著三高一擾動的問題，尤其是巷道開挖后，更容易產生巖爆，因此有必要結合該礦山深部開挖巷道的具體情況，對該礦山開挖巷道的巖爆發(fā)生的機理，以及防治方法進行了深入、系統(tǒng)、全面的研究。論文的主要研究結果總結如下：1、本文分析了巖爆形成機理，并在強度理論、剛度理論、能量理論與傾向性理論這四個主要理論的基礎上，通過三個巖爆判別指標：第一類為基于巖性的巖爆判別指

4、標(也稱巖爆傾向性指標)，第二類為基于現(xiàn)場情況的巖爆判別指標，第三類為基于斷裂損傷、非線性科學、智能科學等的巖爆判別新指標，并就第一類基于巖性的巖爆判別指標對開挖巷道圍巖巖樣與礦石巖樣做能量沖擊性指標CFW與彈性應變能指標ETW的實驗，以此判斷該開挖巷道是否具有巖爆傾向。2、通過現(xiàn)場勘查與巖石質量評估以及地應力測試，可知處于850m處的開挖巷道圍巖完整度較好，地應力較高，且?guī)r石為堅脆性巖石。取開挖巷道周圍巖樣與礦石進行室內單軸抗壓、劈裂

5、實驗，得到基本的物理學參數：抗壓強度，抗拉強度，泊松比，彈性模量等。然后再對圍巖與礦石做全應力應變實驗與加壓卸載的實驗，然后根據實驗得到的圖像，利用圖形積分的方法，計算出圍巖與礦石的能量沖擊性指標和彈性應變能指標，并通過這兩個指標來預測巖爆傾向程度。根據實驗可知，巖樣能量沖擊性指CFW標值在12之間，彈性應變能指標ETW值在35之間，因此判斷該開挖巷道具有中等巖爆傾向。3、根據實驗測得巷道周圍巖石的各種力學參數，對巷道進行FLAC3D建