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在地下矿山的开采过程中,开采方案的合理性对围岩稳定性影响较大,而开采方案的选择取决于结构面的特征、岩体的力学性能、地应力的分布等一系列因素。本文针对某矿山研究资料匮乏的情况,以该矿山的岩体为研究对象,开展工程地质结构调查,分析了矿区不同中段的主要结构面分布特征;利用室内试验研究了该矿山岩体的强度和变形特性以及破坏规律等;通过声发射试验利用岩石Kaiser效应测试矿区三维地应力的大小和分布规律。结合前期研究成果,利用FLAC3D计算程序建立三维模型,从主应力特征、塑性区分布、位移变化等方面研究不同开采方案对围岩稳定性的影响,优化初步的开采方案,以期为矿山的工程设计和安全生产提供理论基础。研究的主要内容与结论如下:(1)采用测线法对开采中段的岩体主要结构面进行测量、统计。利用DIPS软件分析特征数据得到了矿区三个中段的发育程度较高,具有明显优势产状的结构面为:417中段变质岩172°∠69°,367中段变质岩350°∠85°,317中段变质岩21°∠79°。(2)对矿区赋存的岩体进行力学性能试验研究,开展了单轴压缩变形试验、间接拉伸试验及角模压剪试验得到了岩石的单轴抗压强度、抗拉强度、弹性模量、泊松比、粘聚力和内摩擦角等物理力学基础参数。(3)在该矿417中段选取四个方向进行现场取芯,制备成标准试样后进行声发射试验,利用分形理论对试验结果进行处理分析,得到试样的分形维数-时间-应力关系,结合传统方法对岩石声发射的Kaiser点进行更为准确的判读。结果表明该矿山最大和最小主应力分别为19.67MPa和7.73 MPa,中间主应力为11.73MPa。基本与目前国际已测地应力场的统计规律相吻合。(4)运用FLAC3D计算分析程序建立数值模型,分别对采场结构参数和开采顺序进行研究。首先,对拟定的三种不同尺寸的采场结构参数进行研究,从主应力特征、塑性区分布、位移变化等方面对围岩的稳定性进行分析,结合经济效益综合考虑,将方案二(矿房为18m和矿柱为7m)作为优选结构参数;其次,在优化的采场结构参数的基础上就不同开采顺序对围岩稳定性的影响进行研究,针对拟定的开采顺序进行对比研究分析,采取隔一采一的开采顺序更有利于围岩的稳定;最后,综合考虑塑性区分布、应力大小、位移变化、经济效益等因素,当矿房和矿柱的尺寸分别为18m和7m时,采取隔一采一的开采顺序更有利于围岩的稳定和矿山生产能力的提高。