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(xué)號：6120150220碩士學(xué)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(xué)位類別：工學(xué)碩士作者姓名：王磊學(xué)科、專業(yè)：采礦工程指導(dǎo)教師：張耀平研究方向：巖石力學(xué)江西理工大學(xué)碩士學(xué)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(jīng)濟的迅猛發(fā)展，基礎(chǔ)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(zhuǎn)向深部。而巖爆是深部開挖經(jīng)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(shè)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(xué)術(shù)界而言，尚未對巖爆形成成熟的認(rèn)識，因此，有必要進一步對實際工程中巖爆的預(yù)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(chǎn)的順利進行。本文以安徽某礦山為研究背景，由于該礦山轉(zhuǎn)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(chǎn)生巖爆，因此有必要結(jié)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(jié)果總結(jié)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(chǔ)上，通過三個巖爆判別指標(biāo)：第一類為基于巖性的巖爆判別指

4、標(biāo)(也稱巖爆傾向性指標(biāo))，第二類為基于現(xiàn)場情況的巖爆判別指標(biāo)，第三類為基于斷裂損傷、非線性科學(xué)、智能科學(xué)等的巖爆判別新指標(biāo)，并就第一類基于巖性的巖爆判別指標(biāo)對開挖巷道圍巖巖樣與礦石巖樣做能量沖擊性指標(biāo)CFW與彈性應(yīng)變能指標(biāo)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(zhì)量評估以及地應(yīng)力測試，可知處于850m處的開挖巷道圍巖完整度較好，地應(yīng)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(nèi)單軸抗壓、劈裂

5、實驗，得到基本的物理學(xué)參數(shù)：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(yīng)力應(yīng)變實驗與加壓卸載的實驗，然后根據(jù)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(biāo)和彈性應(yīng)變能指標(biāo)，并通過這兩個指標(biāo)來預(yù)測巖爆傾向程度。根據(jù)實驗可知，巖樣能量沖擊性指CFW標(biāo)值在12之間，彈性應(yīng)變能指標(biāo)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(jù)實驗測得巷道周圍巖石的各種力學(xué)參數(shù)，對巷道進行FLAC3D建