裂隙岩体巷道围岩稳定性模拟研究.pdf

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1、第23卷第4期矿冶Vol_23．NO．42014年8月MINING＆METALLURGYAugust2014文章编号：1005—7854(2014)04-0031-04裂隙岩体巷道围岩稳定性模拟研究王潇(北京中大爆破工程有限公司，北京100083)摘要：首先分析了某矿山的工程地质条件及构造裂隙分布情况，并对关键区域岩体结构进行研究。采用数值模拟手段研究了裂隙岩体在开挖及回采条件下的应力变化及围岩变形规律，分析得到不同采掘阶段无底柱分段崩落法对裂隙岩体围岩稳定性的影响。关键词：裂隙岩体；围岩稳定性；数值模拟中图分类号：TD315．5文献标志码

2、：Adoi：10．3969／j．issn．1005-7854．2014．04．008NUMERICALSIMULATIONOFSTABILITYSTATUSOFROADWAYSURROUNDINGR0CKINFRACTUREDR0CKMASSⅣGXiao(BengZhongdaBlastingEngineeringCo．，Ltd．，Beng100083，China)ABSTRACT：Analysisismadeonengineeringgeologicalconditionandtectonicfissuresdistributionoft

3、hetargetedmine．Andthedevelopedjointfissuresoftherockmassofcriticalareaarestudied．Numericalsimulationisusedtostudythestresschangesandsurroundingrockmassdeformationlawoffracturedrockmassintheexcavationandminingconditions．Takingadvantageofthenon·pillarsublevelcavingmethod，the

4、influenceofthiscavingmethodonthesurroundingrockstabilityofthefracturedrockmassindifferentexcavationphaseiSanalyzed．KEYWORDS：fracturedrockmass；surroundingrockstability；numericalsimulation通常意义上说，地下工程的失稳是指妨碍生产一步的设计优化和安全开采提供依据。使用或安全的围岩破坏或过大变形的现象¨。地1区域地质条件下巷道围岩的岩性、岩体结构特征非常复杂，从而

5、导致巷道工程稳定性及岩体稳定性千差万别，当巷道工程区域属燕山支脉南麓，低山丘陵地貌。区围岩中存在着宏观裂隙和大量的微观裂隙，裂隙进域内最高标高为+415．1m，区内总体地势为西北、一步扩展，甚至彼此贯通，使围岩产生不同程度的破西南高，南东低。区域内地层以太古界迁西群深变坏，从而影响巷道围岩的稳定性。质岩系广泛发育为基本特征，次为元古界长城系，以杏山铁矿处于露天转地下开采阶段，对相应露及部分新生界地层。天边坡的变形分析及稳定性已经有较深入的研矿床主体呈一被F9断层破坏的向斜构造。向究。本文针对该矿岩体节理裂隙发育，在充分考斜枢纽总体走向350

6、。，向南倾伏，倾伏角40。左右，虑该矿露天转地下巷道所赋存的复杂地质环境和外轴面倾向SW，倾角75。左右：向斜东翼倾向SW，倾界条件，利用基于有限差分原理的数值模拟软件，对角50～56。；西翼倾向SEE；倾角60～65。。F9断层该铁矿的巷道围岩稳定性进行了分析研究，为其下带内具有压碎岩，断层角砾岩，擦痕，绿泥石化、片理化发育，局部有岩脉穿插。收稿日期：2013-09-05作者简介：王潇，硕士，主要从事岩石力学、工程爆破技术与施工工作。矿冶陡，基本在NE80。～90。，节理密度为6～10条／m，密2岩体结构研究集处12～15条／m，构成条痕

7、条带构造。一45m水针对矿区节理裂隙发育的情况，结合矿区实际平F9断层处和开采区域内结构面产状的极射赤平生产情况，选取一45m水平进行岩体结构研究。投影图见图2所示。一45m水平为露天与地下联合开采的关键水平，此水平是主斜坡道和主要联络巷道。一45m水平岩体主要是由黑云混合片麻岩和混合花岗岩组成，且岩石质量较差，节理裂隙发育，岩体的稳定性比较差。对一45m水平区域的J3～J8进路进行节理裂隙统计调查。调查长度分别为：J3～J8测线长分别为95，134，150，169．8，167，图1巷道围岩节理裂隙走向玫瑰花图163．5m。发育10组节理，

8、具体见巷道围岩节理走Fig．1Rosediagramforthejointofthe向玫瑰花图，见图1所示。节理的走向与层理走向roadwaysurroundingrock一致，