个旧风流山矿段34号矿体深部开采巷道稳定性研究

来源 :昆明理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shizelinli
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本文研究对象个旧风流山矿段34号矿体中,由于花岗岩蚀变带岩体节理裂隙发育,力学性质差,导致巷道围岩普遍出现了较大变形,对巷道的稳定性及矿区的安全生产造成了威胁。为了解研究区巷道具体存在的工程地质问题,本文在研究区选取了三条不同中段的巷道并对巷道的地质条件和施工变形情况进行现场调查。通过对不同岩组采样并进行岩体物理力学参数分析,以《工程岩体分级标准》和《水利水电工程地质勘察规范》为分级标准对研究区巷道围岩进行分级,最后运用Flac3D软件进行数值模拟,将分级结果、模拟结果与现场情况进行对比,得出以下结论:(1)根据现场调查结果,将数据统计整理后绘制成图分析,可以看出巷道围岩普遍有较多节理裂隙且填充物较少,节理的倾角也多集中于60°以上,整体来看巷道的稳定性较差。(2)通过在研究区采样并进行岩石物理力学参数分析可得,在同等风化程度下大理岩的岩石力学性质要更好,强风化花岗岩的力学性质最差。(3)运用两种围岩分级方法对巷道围岩分级,将按标准分类结果与现场实际情况对比后,《工程岩体分级标准》的分级分类标准基本可靠,而《水利水电工程地质勘察规范》在针对于微风化花岗岩组的分类结果与场实际情况不相符,在未进行加固的情况下较为稳定,变形量较小。分级结果显示,在三个巷道中微风化花岗岩组与新鲜花岗岩组较为稳定无需支护,其他岩组均不稳定,需一定程度支护。(4)根据设计图纸以及现场勘查结果运用Rhino软件建立巷道模型,并将其导入Flac3D软件,计算结果整体与现场情况较为吻合,也与分级结果对应。巷道塑性区贯通表示围岩在地应力作业下发生破坏,模拟结果显示,三个巷道中,微风化岩组与新鲜花岗岩组没有塑性区,较为稳定不需要支护,其余岩组均存在塑性区,不稳定需要采取支护方式维持巷道围岩稳定。(5)根据在强风化花岗岩巷道位移云图中可以发现一般在巷道左右两侧的岩壁中部及顶中部上会出现最大位移,底板也会出现较大的位移,转角处一般位移量较小,因此在支护中应当优先加固各个面的中部区域。(6)分析同巷道不同岩组的位移曲线,可以得出同种围岩风化程度越大,越容易产生失稳变形。对比三条巷道的整体位移云图,可以得出巷道位移量随埋深的降低而降低。通过上述结论可掌握34号矿体中不同中段巷道的变形规律,为现存巷道选择合适支护部位以及新开巷道选择合适支护时间及强度提供建议,避免围岩进一步应变软化和性质弱化,增加了生产的效益,保证巷道施工和运营的安全。
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