某铜矿山岩爆诱发倾向及采场结构参数优化研究

发布时间：2020-04-15 11:08

【摘要】：本文以某铜矿山为工程实例,通过现场取样、室内实验和理论计算的方法对矿区代表性岩石的岩爆倾向性进行多指标综合评价,同时分析了不同岩爆倾向性岩石在单轴加载过程中声发射信号的变化,为矿山岩爆的预测提供依据。通过现场调查的方法得出矿区地压分布规律和诱发地压显现因素。针对岩爆倾向性判定结果和现场地压调查结果,采用数值模拟和理论分析的方法对深部采场的结构参数进行了优化,主要研究的内容和结果如下:(1)根据矿山地质资料,从矿区提取代表性岩石的岩芯进行室内实验,分别得到了各岩石的单轴抗压强度、抗拉强度、弹性模量等力学参数,同时在单轴抗压实验过程中采集了岩石加载至破坏全过程的声发射信号。(2)采用岩爆倾向性指标弹性能量指数W_(ET)、最大储存弹性应变能指标E_S、岩石脆性系数K对所取各岩石岩爆倾向性利用改进灰评估模型进行综合判定,判定结果表明黑云母花岗闪长岩、黑云母石英片岩和中细粒二长花岗岩为中等岩爆岩石,含碳质黑云母石英片岩为强岩爆倾向性岩石。(3)通过对单轴抗压实验过程中采集的声发射信号的能率、声发射事件率和累计声发射事件数的研究,得出强岩爆倾向岩石比中等岩爆倾向岩石更早进入声发射平静期,且强岩爆倾向岩石比中等岩爆倾向岩石声发射平静期持续时间更久,同时发现各岩石试件中均出现在加载初期产生大量的小能量的声发射事件,而在临近破坏阶段产生少量大能量的声发射事件现象。(4)通过数值计算软件FLAC3D构建了矿区整体模型,结合岩爆倾向性判定结果和对矿区各阶段的地压调查,重点模拟计算了1330m阶段开采过程中采场顶板合理的暴露面积和充填体强度分布,对不同工况采场从应力、岩爆、位移以及塑性区分布进行了分析。通过层次分析法与模糊综合评价法对数值计算结果进行综合分析,得出1330m阶段采场的最优暴露面积为750m~3,合理的充填体强度分布为自下而上每隔20m充填体灰砂比依次为1:4、1:8、1:4。
【图文】：

（a）JKDQ-17 型岩石切割机 （b）JKSHM-200型磨石机图 2.1 试样加工图 2.2 加工完成的试件2.2.2 实验设备（1）加载设备单轴抗压实验和劈裂实验设备采用 RMT-150C 型压力机，，如图 2.3所示。该设备可

加工完成的试件
【学位授予单位】：江西理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TD853.34;TD32

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本文编号：2628485