深部金属矿山卸压开采研究

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1、UDC硕士学位论文密级深部金属矿山卸压开采研究谢柚生学科专业丞芷王墨指导教师奎堂寮受塞旦论文答辩R期2012.6.2学位授予FI期答辩委员会主席赵互徨论文评阅人赵互徨煎毯雁广西人学学位论文原创性和使用授权声明㈣蝦必本人声明所呈交的论文，是本人在导师的指导卜-独立进行研究所取得的研究成果。除C特别加以标注和致谢的地方外，论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的研究成果，也不包含本人或他人为获得广西大学或其它单位的学位而使用过的材料。与我一同工作的同事对本论文的研究工作所做的贡献均已在论文中作了明确说明。本人在导师指导下所完成的学位论文及相关的职务作品，知识产权归属广西大学。本人授权

2、广西大学拥有学位论文的部分使用权，即：学校有权保存并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本学位论文属于：口保密，在年解密后适用授权。叨不保密。(请在以上相应方框内打“0)论文作者签名：飆加坠.指导教师签名：力。圻作者联系电话：18078159垒72日期：f才.65.日期矽f2、/厂电子邮箱：w02007168@163.com深部金属矿山卸压开采研究摘要浅部资源的枯竭与人们对资源需求口益的増加致使我国大部分有条件的矿井都在向深部延深，在这过

3、程中，“三高一扰动"效应将逐渐显现。高地应力致使我国深部金属矿山出现了人量的开采技术难题，如矿压显现加剧、巷道支护困难、围岩分区破裂化、岩爆地质灾害逐渐常态化等，在这一背景下，深部卸压开采研究应运而生。深部资源的安全高效经济开采一直是矿业界一个急需解决而乂未能很好解决的问题,卸压开采是实现深部资源安全高效开采的重要手段之一。本研究主要依托广西自然科学基金项目《深部金属矿山卸压开采研究》，以广西高峰矿业公司深部105号矿体为研究对象，针对105号矿体即将开展地大规模开采过程屮有可能出现的应力诱导矿压灾害，开展了卸压开采研究。全文结合矿区开采技术条件与开采工艺、地应力水平与岩体力学参数，

4、提出了4种卸压方式，基于数值模拟分析了方案卸压效果，谨得出以下结论：1、采用空心包体应变法测定原岩应力，确定矿区105号矿体存在高强度构造地应力。结合矿区开采技术与开采工艺、原岩地应力、岩石力学参数等，综合运用脆性系数、最大储存弹性应变能、弹性能量指数(burstpronenessindex)、冲击能量判断法对矿区岩爆倾向性进行评估，得出结论：矿区105号矿体锡矿石具有岩爆倾向性，存在岩爆发生内因；礁灰岩不具有岩爆倾向性。2、通过分析已有的充填体对岩爆控制、减弱机制研究，概述了充填体对上盘的支撑作用、充填体改善围岩应力条件与充填体吸能减灾作用。3、结合已有的卸压研究，综合考虑到矿区地

5、应力主要为水平构造应力为主，共提出4种卸压方案：分别为采场两侧布置卸压槽；切项和拉底布置卸压槽；在上盘深孔卸压爆破；矿块分两步凹采，先充填法凹采靠近上盘部分矿体，二步骤采用上向分层充填法回采剩余矿体。通过数值模拟分析了方案卸压效果，得出以卜-结论：采场两侧布置卸压槽卸压方案使采场周边应力降低14.8%；切顶和拉底布置卸压槽卸压方案卸压不成功；在上盘深孔卸压爆破卸压方案使采场周边应力降低50.4%,在矿体与围岩之间能形成有Tpr0cess■yc0nductsre1iefmin■1ngsteady■studyc0mbin,esminingc0nd•1t•10ns0fm•1n•1ngare

6、aandm•1ni〕ngmethod,the1eVe10fgroundstressandrockmechan•1csparameters,pr0posesfourkindsofre1•1efwrge—scalemining效的应力隔离带；矿块分步回采方案使采场周边应力降低6：3.6%,最终通过最人主应力比较分析确定矿块分步回采为最优方案。关键词：岩爆倾向性数值模拟卸压开采IITTheshallowingdep1etion0)fresourC'esandthegrowingdemandf0rresourcesresu1tedinmost0fourcondit•1ona1rr•11ne(

7、deeptothedeePextension:,Inthispr0cess“Highstress,'Highf10wH■1ghgeotherma1,Adisturbance—,effectw■111gradua11yappear・Theheightsstressresu1t•1nga1otofeXp10itationoftechnica1pr0b1emsindeepmeta1mines,suchas,minepressureappearedtoexacer