金属矿山

作者：雷显权,刘福春,严庆文,张帅帅,郭奇峰,王勇兵,汪小东

单位：1. 长沙有色冶金设计研究院有限公司,湖南 长沙 410019;2. 深井矿山安全高效开采技术湖南省工程研究中心,湖南 长沙 410019;3. 中南大学资源与安全工程学院,湖南 长沙 410083;4. 云南驰宏锌锗股份有限公司会泽矿业分公司,云南 曲靖 654200;5. 北京科技大学土木与资源工程学院,北京 100083

巷道围岩损伤分区与承载结构是巷道岩层控制与支护设计的重要依据。 以云南某深井开采矿山 1 500m 埋深巷道为例,采用弹塑性理论分析、松动圈测试和数值模拟相结合的方法,研究了不同地层巷道围岩的损伤分区和承载结构特征,分析了不同围岩承载结构的差异及其与巷道稳定性的关系。 结果显示:① 巷道围岩松动圈深度范围为 0. 9~ 1. 9 m,平均为 1. 38 m;灯影组、宰格组、大塘组和摆佐组松动圈平均深度分别为 1. 7 m、1. 15 m、1. 17 m 和1. 5 m。 ② 数值模拟揭示巷道围岩破碎区深度范围为 0. 92 ~ 1. 63 m,平均为 1. 20 m;塑性区深度范围为 1. 48 ~ 2. 50m,平均为 1. 87 m;不同地层围岩损伤区深度由大到小排序为灯影组>栖霞—茅口组>宰格组>大塘组>摆佐组。 ③ 不同地层围岩承载区厚度差别不大,但承载区深度存在明显差异;关键承载区厚度范围为 1. 09 ~ 1. 34 m,平均为 1. 28m;关键承载区的内边界深度范围为 1. 22~ 2. 18 m,平均为 1. 58 m;不同地层围岩关键承载区深度由大到小排序为灯影组>栖霞—茅口组>宰格组>大塘组>摆佐组。 研究表明:在巷道规格及所处环境相同条件下,岩体强度是影响围岩承载结构和巷道稳定性的最主要因素;岩体强度越大,承载区深度越小,损伤区深度越浅,围岩变形量越小,巷道越稳定;对于锚杆支护,锚杆有效长度等于围岩关键承载区的内边界深度是比较合理的取值。

来源：2023年第08期

《金属矿山》期刊编辑部

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