棉花坑矿井冲击地压的应力监测及危险性预测

来源 :中国地质大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:doni123
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近年来随着金属矿山浅表资源的耗竭导致开采不断向深进军,随着开采深度的增加,冲击地压的现象不断出现,其危害之大且难以预测。本文讨论金属矿山冲击地压的问题,以广东省韶关市中核锦原铀业有限公司冲击地压现象发生较为频繁的12-2采场为实验背景,采用应力监测和FLAC3D数值模拟相结合的办法达到超前预测的效果。通过现场调研,确定采场大小、记录不同岩石赋存位置,将各类岩石钻切打磨后利用力学实验仪器进行劈裂强度实验、单轴抗压实验、三轴压缩实验得出岩石的各类力学参数。将上述参数经过霍克—布朗强度准则和M.Georgi法进行折减和估算后根据实际情况确定准确合理的力学参数。根据上述数据对12-2采场进行FLAC3D数值模拟得到采场现阶段开挖现状并进行应力云图和位移云图分析。通过分析现阶段开挖的应力云图确定应力激变点,将6套应力监测仪器安装至应力激变点所对应的采场位置进行为期38天的应力监测。将监测点数值模拟的应力值和应力监测仪器的数据进行对比,除2号机失效外,其余应力监测仪器监测的数据均与数值模拟相吻合;1号机、5号机、6号机在5月13号同时的应力激增证实了模拟应力集中的正确性,模型的精确性验证通过后利用该模型进行下一阶段的模拟开挖。开挖结束后再次对模型的应力云图和位移云图进行分析并对采场第二阶段的冲击地压做出如下预测:处在接触面附近的顶板区域应力明显集中,该处发生冲击地压的风险最大;采场两端的应力值较大且应力云图有变大趋势,该处发生冲击地压的风险仅次于接触面附近的顶板区域;顶板中部区域有较小的位移变化,但应力云图较为均匀,该处相较于上面两处区域发生冲击地压的风险较低。最后根据矿方的实际开采验证了预测的可靠性,表明了该预测对矿方的安全生产提供了指导性的作用。
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