金川二礦區(qū)地應(yīng)力場(chǎng)研究與地下工程穩(wěn)定性.pdf

1、近年來(lái)，金川主力礦山二礦區(qū)隨著采掘深度的不斷加深以及雙中段回采，水平礦柱與垂直礦柱已經(jīng)形成，其地壓顯現(xiàn)明顯，巷道工程變形破壞嚴(yán)重，個(gè)別嚴(yán)重地段經(jīng)多次返修都無(wú)法正常使用，地表裂縫出現(xiàn)并加速擴(kuò)展，采場(chǎng)與充填體時(shí)有冒頂發(fā)生。面對(duì)越來(lái)越嚴(yán)峻的實(shí)際情況，有必要對(duì)深部工程區(qū)域進(jìn)行巖石力學(xué)問(wèn)題深入細(xì)致的研究，對(duì)于地下工程來(lái)講地應(yīng)力是最為主要的影響因素，工程開(kāi)挖致使圍巖的應(yīng)力重新分布。因此對(duì)于深部應(yīng)力狀態(tài)的研究以及應(yīng)力環(huán)境與地下工程的關(guān)系的探討顯得尤為

2、重要。 本論文以金川公司科技攻關(guān)項(xiàng)目“金川礦區(qū)應(yīng)力場(chǎng)與巖石力學(xué)研究”為依托，主要針對(duì)二礦區(qū)開(kāi)展工作，通過(guò)對(duì)二礦區(qū)深部地質(zhì)構(gòu)造、巖石力學(xué)特性、構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和測(cè)試，以及室內(nèi)試驗(yàn)和數(shù)字仿真模擬，研究了礦區(qū)應(yīng)力分布，在此基礎(chǔ)上結(jié)合地下實(shí)際工程，分析了重點(diǎn)工程的穩(wěn)定性。 主要進(jìn)行了以下分析和研究工作：1.系統(tǒng)的收集、整理、分析前人原巖應(yīng)力實(shí)測(cè)工作和巖石力學(xué)研究的成果； 2.礦區(qū)深部的工程地質(zhì)特征調(diào)查與分析研究；

3、 3.礦區(qū)深部地應(yīng)力測(cè)量，礦區(qū)深部的應(yīng)力作用特征及變化規(guī)律研究，礦區(qū)淺部與深部地應(yīng)力特征的對(duì)比、分析； 4.對(duì)礦區(qū)地應(yīng)力場(chǎng)的有限元模擬分析研究； 5.對(duì)重點(diǎn)工程穩(wěn)定性的三維有限元模擬分析研究。 獲得了以下主要成果：1.根據(jù)本次地應(yīng)力實(shí)測(cè)結(jié)果，結(jié)合前人所做的工作，并與數(shù)值模擬相結(jié)合，基本上構(gòu)建了礦區(qū)深部應(yīng)力作用平臺(tái)，取得了良好的效果； 2.通過(guò)綜合分析研究，基本上了解了二礦區(qū)深部應(yīng)力作用特征，并指出深部

4、應(yīng)力作用特征與淺部應(yīng)力分布規(guī)律的不同之處，這種應(yīng)力作用方式與工程實(shí)際變形破壞情況較好吻合，被實(shí)踐所驗(yàn)證，本結(jié)果為地下工程的設(shè)計(jì)與施工提供了可靠的科學(xué)依據(jù)； 3.在本文建立的地應(yīng)力場(chǎng)的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)重點(diǎn)巷道的變形破壞調(diào)查和監(jiān)測(cè)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)工程地質(zhì)調(diào)查研究，利用ANSYS軟件對(duì)所選取地段進(jìn)行了三維模擬分析，進(jìn)而分析巷道變形破壞的特征及原因，對(duì)于深部巷道工程的設(shè)計(jì)與建設(shè)有借鑒意義； 4.在本文建立的地應(yīng)力場(chǎng)的基礎(chǔ)上，結(jié)合工程地質(zhì)