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1、第卷第期地下空间./1#/10!月()231年∀#∃%&∋&()&#∃∗+,−%采矿动态环境中巷道稳定的探索刘同有江荣伏包四根,,,(金川有色金属公司甘肃金昌市454!)〔摘要〕金川矿,,尤其是处于采矿动态环境中巷山地下工程围岩的工程地质条件差地压活动强烈道的失稳更为严重。本文以二矿区二期工程采准巷道为例1论述了巷道的采矿环境、围若的工程地质特性和施工阶段的变形特征,总结了采矿期间巷道的变形特征。针对采矿动态环境中巷道变形破坏,严重的问题进行了分析探讨。〔关键词〕采矿巷道地压穗定探索前言工程稳定是岩石力学研究的重要课题。随着资源的勘探开
2、发、水利、交通和地下核工业试验,,。等与工程密切相关的事业飞跃发展工程规模日益增大工程稳定问题越趋复杂金川镍矿,,、自6年开发以来工程稳定一直是矿床开发中的主要难题如露天矿边坡的倾倒变形崩塌和滑移7井巷工程的围岩片冒和支护变形破坏7采场地压显示和充填体冒落等。金川矿山为掌握地压活动规,,,律和解决工程稳定问题5!多年来在金川镍矿开展了大量的现场试验研究工,7“”、“”程实践和理论探索为研究工程稳定奠定了坚实的基础金川岩体的流变扩容及岩体地,7“,”质力学模型的研究为金川岩体稳定性分析提供了理论基础先柔后铡刚柔相齐的不良岩,“”,,层巷道支护措施及新奥法的研究与推
3、广不仅改善了地下工程的稳定性而且大大加快了工程的施工速度。目前,金川二矿区二期采矿实行“”,回采面积大面积下向胶结充填采矿方法达!万平方米,因此,处于采矿动态环境中的二期工程稳定状况是金川矿一山所面临的一个复杂的课题。本文通过对金川二矿区二期采场采准巷道的采矿环境、围岩特征和变形情况的论述1。分析探讨了采准巷道失稳的原因8巷道的采矿环境“89,金川矿山二期工程主要回采二矿区西部矿体/:一;!!!:水平之间的富矿并兼采下盘贫矿。采用下向分层胶结充填采矿法,水平进路式回采。即进路矿石回采后,立即用水泥砂,,,。浆充填采场然后回采下一条进路待一分层的进路全部回采充填
4、后转采下一分层二期工,、,程集中布设在矿体的上盘距采区最近的工程为采准工程(分段道分层联络道等)与矿体走,,,:7详见图向近平行布置的分段道离采区约9!分层联络道与矿体垂直进入采场采准巷道,。受采矿的影响最为明显变形破坏也最严重5<第卷;11,‘=1口111‘一加==>一一一超切卜囚“贫矿‘性岩体?岩。回口巨亏献“”岩。及巷道回采及充‘区困。囚1。国圈图二矿区85<采准工程布置示意图5巷道围岩的基本特征?7二期工程巷道的围岩主要有含矿超基性岩体(≅)多种岩浆岩脉频繁穿插的大理岩破碎。7。?岩组(班)均质=条带状混合岩(≅)这三种围岩的基本属性为,,、(
5、)岩体中各种软弱结构面发育多种破碎岩脉穿插频繁岩体结构以菱块状结构层状碎裂结构、碎裂结构、散体结构等破碎结构,详见图711,≅Φ?(8)据8ΑΒΧ2ΔΧΕΓΧ的地质力学分类三种围岩的&Η&值及稳定性分类如下,,(5)岩体单块强度高而整体稳定性差的特点岩石与岩体的力学强度指标对比见表年第卷刘同有等?采矿动态环境中巷道稳定的探索5⋯瓣撇Ε、超堪性岩泛块状结沟人理岩层状碎裂结构、、‘巴?Ιϑ7玫体乡构碎裂结构图8岩体结构类型图示表岩石与岩体的强度对比表岩石抗压强度抗拉强度弹性模量泊松比凝聚力内摩擦角(体)名称Η+ΕΗ+Ε∋+ΕΗ+Ε、度1二辉橄榄岩岩石
6、01641!8186一一4!<‘!86一89岩体89一川誉穿大理岩岩石!一<85!169岩体·混合岩岩石98!18!151岩体<51艺!?。7注表中岩石参数为试验数据的平均值岩体参数为估算值,,,()岩体处于高应力环境中地应力以水平应力为主且为压应力主应力方向与岩体走,?向基本一致地应力值可由下式计算1Ε卜:Ε二一1!<Κ!1!9!6<1!Λ()1:Χ。111ΕΛΜ一!!9十!!8!!!Λ(8)111ΕΝ一一!8!<Κ!!898Λ(5)(9)岩体的变形破坏型式以有限弱面控制型、应力强度控制型、混合型为主,并兼有膨胀型,、、流、,即围岩
7、易产生沿结构面的塑性滑动扩容变应力松驰及溃散等变形破坏变形具明显的时间效应。施工阶段巷道变形特征施工阶段巷道的变形特征是指巷道从开挖至交付采矿使用期间的变形情况。二期工程不58!地下空间第卷,,良岩层中巷道在施工阶段就显示了强烈的地压活动收敛变形量为Ο::=Φ::8天后的变,,形量可达6::7巷道收敛变形和底鼓十分明显收敛变形量一般为8::一!/::局部地!,一。段变形量可爱0:7在巷道正式验收前局部地段就进行Π返修另二个采矿中段8<:和5<:分段道也显示了相似的地压活动特征。?巷、。巷道收敛变形结果表明道的稳定状态基本上可分为稳定欠稳定和不稳定(
