六苴铜矿深部岩体地应力特征分析与研究

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1、六苴铜矿深部岩体地应力特征分析与研究曹辉，郭利杰，解联库，刘光生（北京矿冶研究总院，北京100160）摘要：六苴铜矿深部开采过程中面临着较大的高应力灾害问题，在综合对比分析目前国内外主要地应力测量方法的基础上，确定采用空心包体应力解除法进行矿区地应力测量。本次地应力测试工作共布置了4个测点，每个测点进行了两次应力解除测量，大大的提高了测试结果的精度。测试分析得到了岩体最大主应力值、应力方向以及深部岩体的应力分布规律，可为后续深部巷道布置、支护设计优化等工作提供可靠的基础参数。关键词：地应力;应力解

2、除;空心包体应力计;深部岩体TheanalysisofthegroundstressofdeeprockmassintheLiuzuocoppermineCAOHui,GUOLijie,XIELianku,LIUGuangsheng(BeijingGeneralResearchInstituteofMining&Metallurgy,Beijing100160,China)Abstract:ThedeepminingintheLiuzuocopperminecanpotentiallytrigge

3、rdisasterscausedbyhighstress.Aftercomprehensivecomparsionofthemainmethodsforstressevaluation,thehollowinclusiongaugemethodisselectedtomeasurethegroundstress.Fourmeasuringpointsaredeployedandeachpointismeasuredtwicetoimprovetheaccuracyofthetest.Theresu

4、ltsoftheanalysisincludethevalueofthemaximumprincipalstress,theorientationofthemajorprincipalandthedistributionofthedeeprockmassstress.Thesedatacanprovidereliableparametersforthedeeproadwaylayoutandtheoptimizationofsupportdesign.Keywords:groundstress;s

5、tressrelief;hollowinclusiongauge;deeprockmass引言地应力是引起采矿、水利水电、土木建筑、道路和各种地下或露天岩土开挖工程变形和破坏的根本作用力，科学准确的地应力测量是确定工程岩体力学属性，进行围岩稳定性分析，实现岩土工程开挖设计和决策科学化的必要前提[1]。尤其随着近年来矿井开采深度的不断增加，地应力的作用表现得越来越明显。深部高地应力巷道的维护、冲击地压、岩爆等灾害现象都与地应力有着密切的关系。弄清开采范围内地应力的大小和方向，据此进行合理的巷道布置，

6、不仅可以显著改善巷道维护状况，避免灾害发生，而且可节约大量支护和维修费用，显著提高矿井的经济效益。六苴矿床IV期深部开采项目是楚雄矿冶有限公司六苴铜矿深部矿段重点持续接替项目。六苴矿床上部现有生产能力为年采出矿石量70～90万t，随着中段矿量的逐年减少，预计后续产量将逐年下降到60万t左右，对Ⅳ期矿段进行深部开拓、建设，对于延长矿山服务年限，保持现有生产能力，有着非常重要的意义。然而随着深部开拓、采准工程的进行，岩爆、冲击地压、巷道失稳变形等高应力灾害问题也愈发的突出，为此，矿山亟需掌握矿山深部地

7、应力分布规律及应力变化特征，以便对深部矿体开采环境进行综合评价、深部开采方案进行统一规划，进而实现后续V期、VI期等更深部矿段的安全高效开采。1地应力测试方法的选择近半个世纪，特别是近30年来，随着地应力测量工作的不断开展，各种测量方法和测量仪器也不断发展起来，从国际地应力研究来看，主要测量方法有数十种之多。而国内外大多数专家学者倾向于依据测量基本原理的不同，将测量方法分为直接法和间接法两大类。通过对目前广泛采用的地应力测量方法从测量方法、基本原理、主要有缺点及实际应用情况等方面进行了全面的比较与

8、分析如表1所示，最终确定采用套孔应力解除法进行现场地应力测试分析。[2]-[11]2套孔应力解除法原理及测量仪器2.1测量原理原始地应力的测量就是确定存在于拟开挖岩体及其周围区域的未受扰动的三维应力状态。在三维应力场作用下，一个无限体中的钻孔表面及周围的应力分布状态可以由现代弹性理论给出精确解，从而得到岩体内部三维应力的大小和方向。本项目采用空心包体应变法进行地应力测量，此方法是套孔应力解除法的一种，通过套孔应力解除的方式，根据应力解除过程中数据采集仪记录的岩体应变变化值，进而结合