浅析深部开采围岩的力学特征.pdf

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1、机械管理开发总第154期MECHANICALMANAGEMENTANDDEVELOPMENTTotalof1542016年第2期No．22016专题与综述浅析深部开采围岩的力学特征李敬鹏(阳煤集团寿阳开元矿业有限责任公司，山西晋中045400)摘要：结合自身多年从事该领域研究经验，通过对大量文献进行阅读与研究基础，对造成深部岩石破坏的原因进行分析，并在此基础上探讨在深部开采中对围岩压力进行防护的对策与建议，以此希望能够为该领域发展做出贡献。关键词：深度开采；围岩；力学特征中图分类号：TD353文献标识码：A文章编号：1003．77

2、3X(2016)02．0124．02DoI：10．16525／i．cnki．cn14．1134／th．2016．02。046引言采对策提供相应的依据。近年来，在我国和谐社会发展战略影响下，对1．1分区与破裂化的成因矿井开采行业不仅提出了全面质量建设的要求，而在对矿山进行开采过程中，通常所开采岩石处且对矿井深度开采中所可能遇到的危险问题给予于浅部时，会表现出来较为明显的分区特征。浅部了强烈关注。而这些容易引发事故的潜在安全问岩石所具有的特征还可根据所表现的力学特点进题同样是由深度开采所引发的。由于深度开采中行如下三种类型的划分：第一

3、，塑性较弱的破裂区岩石环境复杂，从而在对岩石进行开采发力时，岩石域；第二，塑性较好的弹性区；第三，处于中性的原岩受到来自地面高地应力与机械动力的积压，如果不力区。依据上述岩石特性划分类别，可对浅部岩石能够进行科学的支撑，极为容易发生塌方等危及生的特征进行相应的研究与分析。而对于处于地表命安全的问题。因此，结合当今时代背景，利用科技下较深层次的研究而言，所表现出的特征与浅部岩创新环境来促使岩石开采行业经济效益与安全质石存在着较大的不同。深部的岩石在受到外部压量得以双重保障就成为一个重要的研究课题。力大的影响下，就会表现出较为容易破裂

4、的特点，且1深部开采岩体力学的特征研究上述破裂现象主要发生于围岩区域的压缩带，以及在这种环境较为复杂的受力特征影响之下，膨胀带当中。上述两个区域通常所发生的破裂严对地表深部的岩石层进行开采中，将会造成被开重程度还会随着所受到压力的提升而产生范围的采岩体的受力特点与对处于地表浅部的不同。也扩大，及扩大范围速度的提升。因此可以发现，对于正是这一原因，导致大量诸如坑道塌方、衬砌断深度岩石层的研究不仅应当考虑岩石本身所具有裂、地表塌陷等问题的出现，从而极不利于矿井开的特性，而且还需要考虑与机械作用力之间的关系，采，而且会造成较大的安全事故

5、，或者是经济损以便于防止破裂情况的产生。失。为此，作者在本部分将对上述问题产生的现1．2强压下的流变象及特征进行深人研究，为本文第三部分科学开随着时间的推移和所受到的总压力大小，处于地表深层的岩石，更容易发生破裂，也就是说破收稿日期：2016-01一l6裂化发生的几率与所受到压力持续的时间存在着作者简介：李敬鹏(1987一)，男，山西孝义人，正相关的对应关系。并且，这一关系的存在，通常毕业于阳泉技术学院，助理工程师，现就职于开元会造成断裂化现象的发生。在短时间内变得较为公司地质测量部。严重，从而致使深部的岩石层具有了流变的特性，李

6、敬鹏：浅析深部开采围岩的力学特征2016年第2期·125·在断裂后会产生自我积压，使受到的压力在岩石之后，发现在受到不同压力条件时，所表现出的峰层中不断蔓延，造成地表下层岩石的大范围破裂值受力图的数据均有不同，并且还会在整个岩石例如：当地下进行开采煤炭的采矿区域内，开采巷层出现破裂时，再次产生上述检测数据的变化，从道通常处于地表以下20m的区域，从而使得所承而表明了在高压的影响之下，深层岩石具有延性受的巷道底部压力膨量会超过十米之多。这种深的特质。而对于土层下浅部的岩石而言，其与深部层岩石所固有的流动性特点也被该领域研究的著岩石有

7、着较为明显的受力变化区别，其通常会随着名国外学者所验证。马兰在对非洲南部地区矿洞外部压力的变化出现较少部位岩石的变形，更多的底部围岩进行了流动性测试之后发现，巷道中的情况是会出现整体的断裂，但并不会出现多个区域围岩平均每一天都会产生变化，在一个月的期间岩石的挤压，或者是变形。上述研究表明浅部岩石内，巷道底部围岩大约能够移动5cm之多。虽然所具有的延性是较小的，具有的特征为脆性特点。这一举例对于浅部岩石并不算多，但是深处底部而进入深部开采以后，由于岩体处于“三高”和“一扰的岩石就会在这一流动性影响下，受到来自围岩动”的作用环境之中，

8、表现出的实际是其峰后强度特和地表土石的双重压力。国内外开采实践表明，性。在高围压作用下，岩石可能转化为延性，破坏时开采深度为800m～1000m时，巷道变形量达1其永久变形量通常较大。因此，随着开采深度的增000mm～1500mm，甚至更大。深部开