金屬礦山深部開采巖爆預測及工程應用研究.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的主要問題之一，由于其形成機理復雜，巖爆理論研究的學術進展與具體的工程實踐指導還相距較遠，因此，有必要進一步對在實際工程中巖爆的機理、預測模型進行理論研究，對巖爆防治技術進行實際探討，從而有針對性地提出可靠的預測方法和防治對策。 本論文的研究課題是為了解決程潮鐵礦深部開采巖爆災害而提出的。程潮鐵礦經過近40年的開采，采礦生產的主要作業(yè)地點深度已超過500 m，開拓工程的深度達到110

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

3、傾向性；其次，通過分析國內外部分工程巖爆應力資料和礦區(qū)地應力分布規(guī)律，探討礦區(qū)高應力環(huán)境與巖爆的關系。運用地應力實測資料和礦區(qū)三維有限元數值模擬結果，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造應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測的方法，進行巖爆監(jiān)測預報系統(tǒng)初步設計，并提出相應的巖爆防治措施。 本文在復雜礦體三維有限元模型建立，礦巖能量分析與