金青顶矿区深部开采诱发岩爆倾向性分析.pdf

《金青顶矿区深部开采诱发岩爆倾向性分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第32卷第2期有色矿冶Vo1．32．№22016年O4月N0N—FERR0USMINlNGANDMETALLURGYApril2016文章编号：lO07—967X(2o16)02—24—04金青顶矿区深部开采诱发岩爆倾向性分析**于虎，宋文志，刘潭州，赵兴东。，李洋洋，刘强(i．山东金洲矿业集团公司，山东乳山264500；2．东北大学井巷与地压控制研究中心，辽宁沈阳i10819)摘要：为探究金青顶矿深部开采地压显现的内因，预防岩爆动力灾害的发生，对金青顶矿区735m、825m和865m三个中段内典型岩石进行抗拉实验、抗压实验和

2、加卸载实验。根据岩样的物理力学参数及应变曲线，提出了基于能量角度岩爆倾向判定依据。利用能量法、脆性系数法以及弹性指数法对各中段岩爆倾向和等级进行分析预测，得出此区域内均存在中等至强烈岩爆倾向。经过实地考察分析，揭示已发生的岩爆巷道属于诱导性岩爆。最后结合岩爆发生机理，提出多种有效防治岩爆的措施，对指导矿山安全生产及岩爆防治具有重要的现实意义。关键词：深部开采；岩爆；地应力；预防中图分类号：TD326文献标识码：A1引言2深部岩石力学试验岩爆是一种动力失稳现象，它源于高应力区岩实验将21～25勘探线之间的一785m、～825体开

3、挖过程中应变能的集中释放_1]。伴有围岩的爆m、一865m中段作为研究区域，分别选取三个中段裂松脱、剥落，岩块发生猛烈地弹射甚至抛掷，并常出矿川具有代表性的岩块进行实验分析。取样时，常发出声响l_2]。关于岩爆预测的研究，国内外学者钻进方向应满足自上向下垂直钻取；岩芯加工时，使进行大量的研究，提出许多假设和判据。目前岩爆岩芯的长度达到其直径的两倍。岩样两端切平后再的预测方法集中在理论分析与现场实测两个方面，磨平，试件两端的不平整度允许偏差为±0．05mm，其中最常用的理论主要有强度理论、能量理论、冲击断面应垂直于轴线，允许偏差

4、为0．25。l。倾向理论、刚度理论等。。]。由于岩爆的发生是多种2．I岩石单轴抗压强度的测定因素综合的结果，而现有的岩爆理论只是从某一方单轴抗压强度测试实验采用直径50mm，高径面做出的解释，无法解释岩爆发生的本质规律，因此比为2：1的岩石试件。试件在TYJ一2000电液伺岩爆预测理论尚需进一步发展。服试验机上以应力控制的方式加载。加载前，在试金青顶矿区目前已开采44年，开采深度达850件中部轴对称的两个位置按轴向和环向各粘上型号m，井巷开拓深度已达980rn，1300m以下矿体仍为BXI20—5AA电阻应变片(灵敏系数2．1

5、2±未封闭。随着采矿深度的增加，地应力不断增大，而I．3)，串联连接，按单臂桥路分别接到Y6D一3型深部岩体稳定性较好，硬度、脆性比较高，为岩爆发生创造有利条件l_4]。鉴于目前围岩片(沉)帮，巷应变仪，最后通过连接的光线记录示波器记录纵向道破坏等地压显现，为确保矿山安全生产及人员设应变和横向应变，实验结果见图1和表1。备的安全，矿区岩爆预测及预防已势在必行。本文抗压强度计算公式如下：旨在从岩体的能量角度发掘岩爆产生的内在因素，吴(1)通过对岩石刚性压缩、循环加载，测定整个破坏过程中的弹性应变能指数等参数，综合分析判断深部围式

6、中P——试件的破坏荷载；岩岩爆强度的倾向性。A——试件横截面积。*基金项目：国家科技支撑计划项目：深部采矿关键技术研究(2012BAB08B01)；2014年北京市科技计划重大科技成果转化落地培育项目(ZI411000035140I2)；20i3年财政部施工新技术研究与开发资金项目(2013[235]号)；国家自然科学基金资助项目(5ii74044，51474052)；国家高技术研究发展计划(863)项目(201iAA060400)。**收稿日期：2O15—11—17作者简介：于虎(1964一)男，大专，高级工程师，主要从事采

7、矿工程技术与管理工作第2期于虎等：金青顶矿区深部开采诱发岩爆倾向性分析252．2岩石抗拉强度测试D——试件直径；抗拉强度采用圆柱试样对径压缩方法即巴西劈L——试件高度。裂法间接测定，试件规格为50mm×50mm的圆柱2．3岩石加卸载试验体，试验整理结果见表2。岩石加卸载试验是在静力荷载下，测定岩石加0D载至峰值强度再卸载至零的过程曲线。试件在拉伸强度按下式计算：i一(2)兀JL一TYJ～2000电液伺服试验机以0．1ram／rain速率式中P——一峰值载荷；加载终值为岩样峰值强度的80，然后卸载至零。lo010610~90，矗

8、9080，9070，80，，。_攫80r6O甲7Oj70—6060—5400—，／5O／5400，30，40，30，20，3O，，，2O2O，1010，I一_l0Et．，——一—一-一l)0-r050．io0．i5{'0．’100．"2o0．O)0．-050．100．t5-7