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

1、近年來，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，個別嚴(yán)重地段經(jīng)多次返修都無法正常使用，地表裂縫出現(xiàn)并加速擴展，采場與充填體時有冒頂發(fā)生。面對越來越嚴(yán)峻的實際情況，有必要對深部工程區(qū)域進(jìn)行巖石力學(xué)問題深入細(xì)致的研究，對于地下工程來講地應(yīng)力是最為主要的影響因素，工程開挖致使圍巖的應(yīng)力重新分布。因此對于深部應(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)項目“金川礦區(qū)應(yīng)力場與巖石力學(xué)研究”為依托，主要針對二礦區(qū)開展工作，通過對二礦區(qū)深部地質(zhì)構(gòu)造、巖石力學(xué)特性、構(gòu)造應(yīng)力場的現(xiàn)場調(diào)查和測試，以及室內(nèi)試驗和數(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)合地下實際工程，分析了重點工程的穩(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)力實測工作和巖石力學(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)力特征的對比、分析； 4.對礦區(qū)地應(yīng)力場的有限元模擬分析研究； 5.對重點工程穩(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)力實測結(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，取得了良好的效果； 2.通過綜合分析研究，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際變形破壞情況較好吻合，被實踐所驗證，本結(jié)果為地下工程的設(shè)計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)力場的基礎(chǔ)上，通過對重點巷道的變形破壞調(diào)查和監(jiān)測，結(jié)合現(xiàn)場工程地質(zhì)調(diào)查研究，利用ANSYS軟件對所選取地段進(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，對于深部巷道工程的設(shè)計與建設(shè)有借鑒意義； 4.在本文建立的地應(yīng)力場的基礎(chǔ)上，結(jié)合工程地質(zhì)