下向進路側(cè)幫穩(wěn)定性及進路布置方式優(yōu)化設(shè)計研究.pdf

1、隨著采掘深度的不斷加深以及多中段回采的開展，確保下向膠結(jié)充填回采進路的穩(wěn)定一直是金屬礦山面臨的難題。下向進路膠結(jié)充填采礦法作為開采難采礦體的重要采礦方法，應(yīng)用十分廣泛，對其回采進路進行工程地質(zhì)學(xué)與巖石力學(xué)問題的深入研究具有重要的理論和現(xiàn)實意義。
　　 本文以“十一五”國家科技支撐計劃項目“難采選金屬礦高效開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)及裝備研究”子課題為依托，通過對武山銅礦的大量野外地質(zhì)調(diào)查及測量，充分利用現(xiàn)有資料，以北礦帶回采進路所處的地質(zhì)背景

2、及具體工程特征入手，從礦區(qū)的地應(yīng)力、充填體及側(cè)幫礦巖的巖體力學(xué)特征、進路側(cè)幫關(guān)鍵塊體的形成與穩(wěn)定、充填體與圍巖的相互作用機理、進路側(cè)幫礦巖體的穩(wěn)定性評價等幾個方面對下向進路采場的穩(wěn)定性展開了研究。結(jié)合具體工程，針對下向進路側(cè)幫穩(wěn)定性研究方面的一些問題與不足，從技術(shù)方法和研究思路上對下向進路采場穩(wěn)定性評價進行了完善和補充。
　　 運用構(gòu)造解析方法分析了研究區(qū)的構(gòu)造演化歷史，獲得了該區(qū)控礦構(gòu)造的演化特征；利用斷層滑動及最新地震資料，

3、反演了該區(qū)的古構(gòu)造應(yīng)力場與現(xiàn)代應(yīng)力場，分析并得出了兩者之間的關(guān)系。
　　 利用空間解析幾何方法，詳細討論了進路側(cè)幫與充填體交接處可動塊體形成的判別條件，討論了兩組結(jié)構(gòu)面與臨空面、充填體與進路側(cè)幫分界面交切所形成的交點、交線與各個平面的拓撲對應(yīng)關(guān)系，提出了從上述交點中識別塊體頂點的方法，計算了四面體和五面體的各側(cè)面面積、體積、重心等幾何參數(shù)。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合彈性力學(xué)方法，提出了充填體作用下可動塊體的穩(wěn)定性系數(shù)的計算方法。在上述研究

4、成果的基礎(chǔ)上，將隨機過程理論與塊體理論相結(jié)合，建立了進路側(cè)幫與充填體交接處結(jié)構(gòu)面模型及塊體搜索方法，并編制了相應(yīng)程序。
　　 利用力學(xué)方法及空間解析幾何方法，探討了最大水平構(gòu)造應(yīng)力對可動塊體穩(wěn)定性的影響，提出了通過研究最大水平構(gòu)造應(yīng)力對塊體穩(wěn)定性的影響來研究地應(yīng)力對不同方向進路側(cè)幫穩(wěn)定性影響的方法；針對不同采場、不同方向的下向進路的工程地質(zhì)特征，基于模糊貼近度方法建立了礦山下向進路側(cè)幫穩(wěn)定性的評價方法，并編制了程序。