【摘 要】
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金川镍矿区是我国三大资源综合利用基地之一,采用下向胶结充填采矿法回采矿石,经过几十年的开采,形成了体积非常巨大的充填体。随着开采深度的增加,金川矿区地应力不断增大,围岩与充填体的变形破坏加剧。金川二矿区现使用螺纹钢锚杆进行巷道支护,但巷道返修困难,且金属废料混入矿石对后续生产有较大不利影响。计划采用玻璃钢锚杆代替螺纹钢锚杆进行采场内巷道支护,但玻璃钢锚杆在大体积充填体下的支护可靠性尚不明确。本文采
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金川镍矿区是我国三大资源综合利用基地之一,采用下向胶结充填采矿法回采矿石,经过几十年的开采,形成了体积非常巨大的充填体。随着开采深度的增加,金川矿区地应力不断增大,围岩与充填体的变形破坏加剧。金川二矿区现使用螺纹钢锚杆进行巷道支护,但巷道返修困难,且金属废料混入矿石对后续生产有较大不利影响。计划采用玻璃钢锚杆代替螺纹钢锚杆进行采场内巷道支护,但玻璃钢锚杆在大体积充填体下的支护可靠性尚不明确。本文采用理论分析、数值模拟和现场试验等手段开展了二矿区充填法采场巷道玻璃钢锚杆支护的可靠性研究,主要成果如下:（1）在充填法采场实施玻璃钢锚杆现场拉拔试验,在全长锚固的条件下,所测玻璃钢锚杆拉拔力平均值约为60k N,满足支护设计标准;依据强帮支护理论初步设计了充填法采场玻璃钢锚杆支护参数,基于正交试验法运用FLAC3D软件对设计参数进行了优化,得到了最合理的支护参数:锚杆长度2.2m,锚杆直径20mm,锚杆间距1.2m,锚杆排距0.8m,喷射混凝土厚度100mm。（2）综合考虑工程地质、支护方案、施工技术和安全管理等方面的影响,建立了充填法采场玻璃钢锚杆支护系统可靠性评价指标体系,通过层次分析法确定了指标权重,构建了模糊综合评价模型,对充填法采场玻璃钢锚杆支护系统的可靠性进行评价。结果表明,金川二矿区充填法采场玻璃钢锚杆支护系统可靠性属于“可靠”等级,玻璃钢锚杆支护满足支护可靠性要求。（3）在充填法采场实施玻璃钢锚杆现场支护试验,长期观测试验区段支护体变形破坏情况,并在采场不同位置安装测力锚杆,测定围岩中锚杆的实际受力情况。结果表明,支护试验区段巷道非常稳固,没有发生开裂、片帮等破坏现象,且锚杆受力并未超过玻璃钢锚杆自身的抗拉强度,采用玻璃钢锚杆满足支护强度和巷道稳定性的要求。
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