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1、第25卷第1期矿业工程研究Vol.25No.12010年3月MineralEngineeringResearchMar.2010会泽铅锌矿深部开采岩爆影响因素分析12何世林,王春来(1.云南驰宏锌锗股份有限公司会泽生产区,云南曲靖654211;2.北京科技大学土木与环境学院,北京100083)摘要：云南驰宏锌锗股份有限公司会泽铅锌矿是我国一个1000m深井矿山,该深井硬岩矿山开采的基本问题要素就是高地应力、构造发育.阐述了矿山的基本地质条件.通过现场调查,发现深部开采岩爆影响的主要因素是由于工程岩体性质和人工开挖引起应力重分布所致,描述了岩爆
2、特征,总结了发生岩爆的基本规律,为建立微震监测系统提供了基本资料,同时为选择合理的采矿方法和岩爆控制技术措施提供了重要依据.关键词：深部开采;岩爆;高应力;岩爆特征;开采深度中图分类号：TD324+.1文献标识码：A文章编号：1674-5876（2010）01-0021-03深井矿山开采动力灾害主要包括矿山开采扰动诱表面平整光滑、岩饼表面新鲜、无浸染痕迹.钻孔饼化发的岩爆、矿震、冒落和突水等现象,是由于矿山开采扰岩芯及岩饼形态见图1所示，其力学参数见表1.动引发岩体应力重分布促使微破裂萌生、扩展、贯通和[1]断裂等岩体破坏失稳结果.岩爆是一种
3、极为复杂的岩体动力失稳现象.目前,对其形成机理还没有统一认识.大量研究表明:岩爆的发生与围岩的强度、地应力、地层图1岩芯饼化[2]岩性、地质构造、水文地质及开挖施工等有密切关系.Fig.1Rock-coredisking对会泽铅锌矿的地质环境、矿床赋存特点、岩体质量分#表18矿体围岩主要岩石力学参数和岩爆倾向性指标[3]级等资料进行了分析,并对其岩爆主要影响因素进行Tab.1Rockmechanicsparametersand[4-7]rockburstpronenessindexesof8#orebodysurroundingrock了研究
4、,为微震监测系统的建立奠定了基础.中段指标C3mC2wC1bC1d埋深1地压显现特征Rc56745365Rt32.71.72.71.1岩芯饼化现象Rc/σ12.333.082.212.7051451Rt/σ10.1250.1120.7070.112约800m岩爆倾向强烈岩爆中等岩爆强烈岩爆中等岩爆岩芯饼化现象是指在钻孔取样过程中因应力释Rc/σ11.782.351.682.06放而呈圆饼状破裂的现象,是岩石脆性和围岩处于高1261Rt/σ10.0950.0860.0540.086约1060m应力状态的明显标志.在8#矿体现场钻探取样过程中,岩
5、爆倾向强烈岩爆强烈岩爆强烈岩爆强烈岩爆在各岩层中均发现有不同程度的岩芯饼化现象.现场1.2巷道围岩片状剥落现象统计结果表明:岩芯饼化现象具有明显的分布广、岩饼厚度小、有明显裂缝和处于距岩壁2m左右等特征[1,6,7].#8矿体139l,1331m中段,埋深超过1000m,发现在岩饼主要有2种形态:一种表面凹凸不平;另一种矿体的上盘穿脉和下盘主运输巷出现不同程度的巷道收稿日期：2009-12-13基金项目：国家“十一五”科技支撑计划(2006BAB02A01)通讯作者：何世林(1965-),男,云南富源人,工程师,研究方向:矿山企业管理和技术开
6、发.Email:tswcl@sohu.com21[1,6,7]肩部片状剥落现象,如图2所示.具体特征描述如下:σ1=0.029z+1.1σ2=0.022z-1.7，(1)σ3=0.022z-2.8计算结果显示,不同岩组地应力参数指标Rc/σ1为C3m∶3.4,C2w∶4.3,矿岩:3.1,C1b∶3.1,C1d∶6.35,D3zg∶2.9.除威灵组C2w及大塘组C1d属于高应力区外,其它各岩组均为极高应力区域.因此,高应力是会泽铅锌矿岩爆的主要影响因素.图2巷道边帮剥落Fig.2Exfoliatingofthetunneledge2.2岩体结
7、构的影响(1)巷道“肩部”剥离破坏严重;在相同原岩应力条件下,是否会发生岩爆及其严(2)矿体上盘比下盘巷道工程片落现象更严重;重程度还取决于岩体的完整程度,只有新鲜完整而又(3)深部巷道围岩片落比浅部要严重得多;坚硬致密的脆性硬岩才有可能在一定的应力作用下,(4)发生剥落方向与巷道轴线方向垂直,发展延伸使完整岩块获得足够产生岩爆而突然释放弹性应变[9]方向与巷道主轴方向一致.能.侯发亮等人提出的岩体完整性系数法也是决定岩通过对矿山工程地质、水文地质条件、矿区地应爆发生的另一个重要指标,即22力场及岩体力学特性资料分析,结果表明:矿区地质条KV
8、=Vpm/Vpr,(2)件复杂,原岩应力高.这些因素对岩爆的发生提供了有式中,KV:岩体完整性系数;Vpm:岩体弹性横波速度;Vpr:利条件.岩石弹性纵波速度.2岩
