论文部分内容阅读
巷道围岩的变形破坏问题是矿山安全生产的重点研究对象之一,它不仅会影响矿山生产的进度,更会带来一系列的安全隐患事故。赣南某钨矿378中段有一区域存在密集矿脉,且大多数成平行分布,间距大小不规律,产状相似。这片区域南北向穿过一段巷道为一运输大巷以及斜井的井口车场,随着矿脉的回采会在该段巷道周边形成一个采场密集区域,这些矿脉开采产生的扰动会对该段巷道的围岩稳定性有一定的影响。针对这一情况,采用现场调查、理论分析、数值模拟以及现场监测等研究方法对该段巷道的围岩稳定性进行分析,并对支护参数进行优化。具体内容及结论如下:(1)通过现场调查及矿山地质资料,了解该区域地质条件、矿脉及巷道分布情况。(2)从矿山实地取岩石试样,加工成岩芯,进行密度测定,巴西劈裂测试,剪切测试、单轴强度压力试验以获得与岩石相关力学参数,再通过胡克布朗准则对岩石的相关力学参数进行折减处理,计算出相对应岩体力学参数。(3)运用FLAC3D软件模拟矿脉回采,分析矿脉回采过程中巷道围岩应力、围岩位移以及塑性区分布规律。结果表明随着矿脉的回采运输大巷及井口车场该段巷道顶板以及与沿脉巷道的交叉处应力比较集中,存在拉破坏的可能性。而且该段巷道顶板有向下位移的趋势,其中运输大巷顶板位移最为明显,而巷道两帮围岩位移都不明显。(4)通过围岩松动圈理论分析,得出矿脉密集区中心位置的运输大巷为重点支护区域,松动圈围岩类别为Ⅰ、Ⅱ型,支护手段可用喷射混凝土及锚杆支护。然后在围岩应力位移规律研究的数值模拟基础上,运用FLAC3D软件对运输大巷这一支护重点区域的砂浆锚杆支护参数进行优化,通过数值模拟计算模拟得到技术经济上可行的支护参数为锚杆长度2.0m、锚固长度1.0m、预紧力40kN和顶角锚杆倾角75°。(5)通过光弹应力计以及收敛仪对运输大巷及井口车场巷道围岩稳定性进行监测,监测结果表明随着矿脉开采运输大巷中心处应力集中,井口车场位置较为稳定。巷道断面位移方面总体有增大的趋势,运输大巷的收敛值最大达到9.12mm,顶板位移较大,两帮位移较不明显。