动态扰动下深部出矿巷道围岩变形特征研究.pdf

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1、2016年10月中国矿山工程第45卷第5期ChinaMineEngineering·7·动态扰动下深部出矿巷道围岩变形特征研究Studyonthewallrockdeformationcharacteristicsofdeepore—drawingroadwayunderdynamicdisturbance汪令辉，王春(1．铜陵有色金属集团股份有限公司冬瓜山铜矿，安徽铜陵244031；2．中南大学资源与安全工程学院，湖南长沙410083)摘要：基于冬瓜山铜矿深部出矿巷道处于动态扰动影响的力学环境，结合试验数据、实测地应力数据，利用广义Hoek—Brown准则估算出矿巷道所处岩体的力

2、学参数，然后利用FLAC3D数值分析软件进行深部出矿巷道围岩变形特征研究。研究结果表明：动态扰动影响巷道围岩塑性区的分布及位移的变化，内部动态扰动促使出矿巷道墙角、拱角出现应力集中；外部动态扰动促使出矿巷道底鼓破坏的几率增大；不考率动态扰动时，巷道顶板最易产生破坏。关键词：动态扰动；深部；出矿巷道；变形特征Abstract：Basedonthemechanicalenvironmentofroadwayindeepore—drawinganddynamicdisturbanceofDongguashanCopperMine，themechanicalparametersofrock

3、massofore—drawingroadwaywasestimatedbygeneralizedHock—Brownguidelinesthroughcombiningwithexperimentaldataandmeasuredcrustalstressdata．Then．FLAC3Dnumericalanalysissoftwarewasusedtostudythesurroundingrockdeformationcharacteristicsofdeeproadway．Theresultsshowthatthedynamicdisturbanceimpactontheva

4、rietyofdistributionanddisplacementofplasticzoneofroadwaysurroundingrock，andthecornerofore—drawingroadwayandthearchangleappearstressconcentrationforcedbytheinternaldynamicdisturbance，whilethefailureprobabilityoffloorheaveinore-drawingroadwayincreasesduetoexternaldynamicdisturbance．Italsoshowsth

5、attheroofofroadwayfailureseasilywhenthedynamicdisturbanceisnotconsidered．Keywords：dynamicdisturbance；deep；ore—drawingroadway；deformationcharacteristics1前言深部岩石工程处于“三高一扰动”的复杂力学环境中。，岩石的力学性质及工程围岩的变形特征，尤其是深部出矿巷道围岩的力学特性，直接关系着深部采矿是否能顺利进行。关于深部岩石的力学性质，唐礼忠、王春等进行了高静载频繁动态扰动下岩石力学性质的相关研究，得出岩石所处的轴压、围压以及岩石内部的

6、结构、物质组成等都是其重要的影响因素。关于深部巷道围岩的变形特征，王东、吴和平、高明中等进行了大量研究，得出高应力作用下巷道围岩的变形特征复杂多变，难以控制的结论。关于动态扰动下深部出矿巷道围岩的变形特征研究，目前涉及的较少，以冬瓜山铜矿为基地进行该方面的研究，可以为矿山开采提供参考依据，具有重要的工程实践意义。2工程地质概况冬瓜山铜矿是狮子山矿区中的大型深埋铜矿，赋存于黄龙组一船山组地层中，标高为一670～一1000m，毗邻老鸦岭铜矿及大团山铜矿。矿区内含有1个主矿体和多个小矿体，矿体总体走向北东35。～40。，走向长约为·8·中国矿山工程2016年(第45卷)1180m，横向宽

7、约为500m，水平投影宽度约为2043出矿巷道围岩地质力学参数～882m，矿体厚度1．13～100．67m，一般30～50m，3．1地应力平均厚度34．16m。矿体主要赋存于石炭系中、上冬瓜山铜矿曾采用钻孔应力解除法、声发射法统一黄龙、船山组(C+)，直接顶板主要为大理岩测定矿区的原岩应力，矿区的一280m水平至或矽卡岩，直接底板主要为砂岩。一910m水平地应力量测结果见表1。表1地应力量测及试验测定结果注：①方位角口为主应力在水平面上的投影与正北方向间的夹角，同地理