矿山深部开采地层脆性断裂机理及防治
2021-05-21韩宏裕
中国金属通报 2021年5期
韩宏裕,赵 雨
(贵州开磷有限责任公司,贵州 贵阳 550302)
地层脆性断裂为巷道开挖以后引起开挖区域及周边矿体骤然崩坏的一类现象,地层脆性断裂出现时可听到围岩内部产生清脆的断裂声,矿体出现剧烈的脆性破坏且稳定性大幅下降,崩坏的矿石碎块会崩射出来,通常会导致开挖工作面、机械设备的严重受损以及人员伤亡事故。
1 矿山深部开采地层脆性断裂机理的理解
充分了解地层脆性断裂机理,有助于改善支护方案以及其他保护措施,从而减轻地层脆性断裂带来的损失和波及范围。通常来说,矿体的骤然动力损坏,引起地层脆性断裂与开采工作现场的损伤存在两类机理,即开采工作面周边的挤压型事故、出现在软弱结构面上的剪切型事故。任何事故的形成,都会使得应力岩体必定形成不稳定平衡状态,引起岩土的突发性破坏,诱发了急剧应力降低和矿震事故。发生矿震的一个潜在因素便是抵抗运动,受载岩体粗糙式的时效软化会引起矿区应力的增大[1]。引起断层面破坏的一类原因是:当围岩刚度处于一定范围内时,受到正应力作用的断层不断出现滑动移位,断层剪切强度持续下降。若是刚度较大,则会引起滑移的发生;若是刚度较小,便会使得系统处于不够稳定的状态,滑移突然发生,发散矿震能量。现场与实验室的调查研究为深入了解地层脆性断裂机理与探寻降低损失的措施提供了依据。比如,工作面中的高应力岩体由于开挖工作或是由于矿震事故的发生而形成的动态加载而受到干扰影响,产生地层脆性断裂。……
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