地下矿山大断面软弱围岩硐室变形机制与支护方法研究
2021-07-27何珩溢郑禄林左宇军郑禄璟吴岩佩
中国矿业 2021年7期
何珩溢,郑禄林,刘 镐,左宇军,郑禄璟,,黄 楠,吴岩佩
(1.贵州大学矿业学院,贵州 贵阳 550025;2.贵州锦丰矿业有限公司,贵州 贞丰 562200)
围岩是控制地下工程稳定性的关键因素,随着矿井开采强度增加和规模不断扩大,巷道断面也随之增大[1-3],而大断面巷道因工程尺度效应使围岩更易发生大变形;此外,结构面发育、不良岩性(软弱围岩)等地质因素会使围岩破碎愈加严重[4-6],造成支护方式失效,大大增加了冒顶片帮、突水突泥等灾害发生的概率[7-8]。为了提高围岩稳定性,增加高度、减小跨度、联合支护、同时支护等方式都在实际运用中取得良好成效[8,10-11]。前人在研究大断面巷道围岩稳定性及控制方面做了大量研究工作,但目前关于大断面硐室与复杂地质条件相结合的研究相对较少。
贵州省是典型的喀斯特发育强烈的省区,烂泥沟金矿为贵州省大型金矿山,岩体质量差、节理发育,且采用大断面巷道进行掘进,因此,对其他矿山开展的有关大断面或结构发育的巷道失稳机理及支护经验并不适宜该矿的应用。本文以贵州烂泥沟金矿205 m硐室为研究对象,通过工程地质调查、现场采样实验分析、理论计算等方面揭示造成该硐室围岩大变形的原因,并针对围岩大变形特点提出支护方案。
1 工程背景
烂泥沟金矿位于贵州省贞丰县,该地区沟谷纵横,矿区地质地层岩性复杂。该硐室埋深500 m,顶底板围岩以薄至中厚层砂岩与薄层黏土岩为主,黏土岩十分松软破碎,砂岩体质量相对较好,该区域地质构造发育,风化作用强烈,属典型的破碎软弱围岩,在硐室上盘约50 m有采矿活动。……
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