铜坑矿复杂充填体下采场地压监测分析

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1、ISSN1671—290o采矿技术第10卷第5期2010年9月CN43—1347／TDMiningTechnology，Vo1．10，No．5Sep．2010铜坑矿复杂充填体下采场地压监测分析王少林(长沙矿山研究院，湖南长沙410012)摘要：铜坑矿92矿体开采条件复杂，在Ⅲ、V盘区等区域已形成大范围充填体，采场地压监测非常重要。进行了周边采空区与充填体现场调查，开展了系统的采场地压监测，为矿山安全生产提供了有力的科学依据，最后提出了有效的地压灾害防范措施。关键词：采空区；充填体；地压监测；声发射矿石资源。1矿山工程地质条件及开采概况92矿体与9l矿体部分上下重叠。重叠区和非铜坑矿采区有细脉

2、带矿体、9l、92矿体三大主重叠区采矿方法不同，采矿工艺也有所不同。重叠要矿体，经过3O多年的开采，井下已经形成相互影区的矿体采用组合式崩落法，即空场法采矿，嗣后诱响、错综复杂的开采格局。近几年来对92矿体进导崩落顶板以释放地压。采场矿房宽为20～25In，行连续大规模回采，形成了约100万In的开采空长为70～80in，矿柱宽为12—15nl。采准切割工程区，其中部分已采用废石或胶结进行了嗣后充填，形依照分段空场法布置，并采用大直径深孔或上向中成了大范围的充填体。随着采矿作业的持续进行，深孔分段凿岩崩落矿石。大范围充填体周边岩层的稳固性成为了矿山安全生非重叠区采用连续矿柱空场法回采。矿体以

3、盘产必须解决的重要问题。通过一系列的课题研究，区划分，盘区宽为100m。盘区矿柱宽为20m，盘区着重以92矿体Ⅲ盘区作为岩层稳固性分析对象，内划分矿房，其矿房宽为25In，矿柱宽为16m。采进行地压监测研究。准工程依照空场法布置，并采用大直径深孔、上向大92矿体赋存于上泥盆统榴江组下段硅质岩中，孔竖条崩矿，出矿均采用电耙漏斗出矿。受地层岩性、地质构造等多方面的影响，开采条件十92V盘区及部分Ⅲ盘区属于重叠区，Ⅲ盘区内分复杂。该矿体规模巨大，走向近东西，长680m，近年来多次发生较大面积的顶板冒落、片帮垮落等倾向北，倾角15。～25。，倾向延伸830nl。92矿体地压活动。随着盘区内开采范围的

4、扩大，可能会出与其上覆的91矿体中心部位相连重叠，其余部分现局部应力集中，从而引起顶板和矿柱的破坏。目均有岩体相隔，其平均垂直厚度为16．57ITI，最大垂前在Ⅲ盘区内，lO、T311、T312、T313、T314、T317直厚度达40m。91矿体采空区采用棒磨砂胶结充采场，均已进行充填作业，充填体体积约为60填、块石胶结充填和废石充填3种充填方法进行了万m全面的充填。92矿体自开采以来，已对较大的采空2地压监测区进行了充填，其Ⅲ盘区和V盘区有较大面积的充填体。由于充填方式、充填胶结程度及强度的不同，2．1地压监测手段使得充填体下部区域及相邻区域周边岩体质量产生现场地压监测分井下与地表两个部

5、分。地表监差异，导致采场围岩稳固性也会产生不同程度的变测主要是进行岩移监测，采用经纬仪前方交会法和化。且在开采过程中，采场局部应力集中并转移，引三角高程法测量地表水平和垂直位移。井下地压监起采场顶板和矿柱破坏，顶板围岩和充填体稳固性测方法有岩体声发射监测、水准测量、现场岩层破坏也会受到影响。因此，只有合理的回采，同时加强综检查、岩层应力测量等。合地压监测分析，才能保证高效、安全、全面的回收(1)岩体声发射监测方法在铜坑矿的应用较基金项目：国家“十一五”科技支撑计划项目(2008BAB32B02)王少林：铜坑矿复杂充填体下采场地压监测分析籁辇静35砉l姗种咖栅湖姗0早，目前根据采矿作业的现状，

6、对井下主要工作区域定岩体的破坏和岩层移动趋势，是采场围岩及顶底进行监测网的调整。采用以24通道声发射监测系板稳固性研究的重要参考依据。对各沉降监测点的统为主的地压监测网，对91、92矿体围岩实行每天测量周期是1—2个星期。24h不间断监测。采集声发射波形后，通过自动统(3)现场岩层破坏检查。每日对井下各主要监计、人工确认，并通过仪器记录的能量值、事件率、波测区域的巷道围岩和采场顶底板进行现场检查，具形图等来分析井下监测区域内的典型地压活动特体记录具有地压显现的地压活动特征，并对近期地性。通过声发射监测，可以清晰地掌握岩体内部变压监测的现场情况进行分析总结。形或局部产生微裂隙破坏的信息，从而监

7、测到盘区2．2地压监测结果内岩体的变形和破坏过程，而形成大范围地压活动充填体围岩地压条件的变化，必定会影响到充是这些微观破坏的综合表现。填体的稳固性。部分采场长期不问断的地压监测的(2)水准测量是根据盘区内岩体下沉量，来确典型结果见表1和图1、图2、图3。表1现场地压检查记录2009年6月从采场声发射事件数曲线来看，采场周边岩体，出现了局部应力集中，声发射事件数持续增大；当岩体内部微破坏发生后，应力转移已完成