某硬巖礦山深部開(kāi)挖巷道巖爆機(jī)理與支護(hù)方案研究.pdf

1、分類號(hào)：密級(jí)：UDC：學(xué)號(hào)：6120150220碩士學(xué)位論文某硬巖礦山深部開(kāi)挖巷道巖爆機(jī)理與支護(hù)方案研究某硬巖礦山深部開(kāi)挖巷道巖爆機(jī)理與支護(hù)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(lái)，隨著我國(guó)改

2、革開(kāi)放腳步的不斷前進(jìn)與經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，基礎(chǔ)工業(yè)對(duì)礦物的需求也隨之不斷增長(zhǎng)。然而，由于人們不斷的開(kāi)采，尤其是早期的不合理開(kāi)采規(guī)劃，使得礦山淺部資源逐漸減少，礦山資源的開(kāi)采漸漸轉(zhuǎn)向深部。而巖爆是深部開(kāi)挖經(jīng)常遇到的問(wèn)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(kāi)挖進(jìn)度的延緩，從而致使開(kāi)挖成本的增加。就目前學(xué)術(shù)界而言，尚未對(duì)巖爆形成成熟的認(rèn)識(shí)，因此，有必要進(jìn)一步對(duì)實(shí)際工程中巖爆的預(yù)測(cè)、發(fā)生機(jī)理與防治進(jìn)行進(jìn)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(jìn)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(kāi)采，面臨著三高一擾動(dòng)的問(wèn)題，尤其是巷道開(kāi)挖后，更容易產(chǎn)生巖爆，因此有必要結(jié)合該礦山深部開(kāi)挖巷道的具體情況，對(duì)該礦山開(kāi)挖巷道的巖爆發(fā)生的機(jī)理，以及防治方法進(jìn)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(jī)理，并在強(qiáng)度理論、剛度理論、能量理論與傾向性理論這四個(gè)主要理論的基礎(chǔ)上，通過(guò)三個(gè)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(chǎng)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(duì)開(kāi)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(shí)驗(yàn)，以此判斷該開(kāi)挖巷道是否具有巖爆傾向。2、通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘查與巖石質(zhì)量評(píng)估以及地應(yīng)力測(cè)試，可知處于850m處的開(kāi)挖巷道圍巖完整度較好，地應(yīng)力較高，且?guī)r石為堅(jiān)脆性巖石。取開(kāi)挖巷道周圍巖樣與礦石進(jìn)行室內(nèi)單軸抗壓、劈裂

5、實(shí)驗(yàn)，得到基本的物理學(xué)參數(shù)：抗壓強(qiáng)度，抗拉強(qiáng)度，泊松比，彈性模量等。然后再對(duì)圍巖與礦石做全應(yīng)力應(yīng)變實(shí)驗(yàn)與加壓卸載的實(shí)驗(yàn)，然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的圖像，利用圖形積分的方法，計(jì)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(guò)這兩個(gè)指標(biāo)來(lái)預(yù)測(cè)巖爆傾向程度。根據(jù)實(shí)驗(yàn)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(kāi)挖巷道具有中等巖爆傾向。3、根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得巷道周圍巖石的各種力學(xué)參數(shù)，對(duì)巷道進(jìn)行FLAC3D建