新城金矿5#矿体-536m采矿巷道围岩稳定性监测与模拟

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随着开采深度的增加,围岩应力环境发生变化,岩体的结构特征和力学行为更加的复杂,进而造成巷道围岩稳定性控制难度加大、作业环境恶化,生产成本急剧增加。因此,高地应力巷道围岩稳定问题是困扰矿山生产的主要问题之一。本文以新城金矿为工程背景,通过理论分析、现场监测、力学实验及数值模拟等方法对高地应力条件下的巷道围岩变形破坏机理进行研究,分析高应力巷道围岩变形破坏的特点,拟开展以下工作:首先,通过现场调研、结构面测试、实验室岩石力学实验获取现场岩石力学参数,为数值分析中参数的选择提供依据。其次,利用正交试验对应变软化模型峰后三个参数残余粘聚力、残余内摩擦角、塑性应变进行敏感性测试,探讨各参数对模拟开挖区的影响程度。进一步对应变软化和理想弹塑性模型分别进行建模计算,对比分析,发现应变软化模型更能反映高地应力条件下巷道开挖围岩损伤规律及地应力向深部转移规律的特点。在此基础上,对-536m水平巷道、矿块开挖过程进行数值分析,研究巷道围岩的应力场、位移场受开挖扰动的范围及演化规律。最后,在现场-536m水平安装位移收敛计,锚杆测力计设备,监测巷道及矿块开挖过程中围岩变形规律及锚杆应力演化规律,并与数值模拟结果进行对比分析,验证了应变软化模型对于高应力岩石开挖破坏预测的合理性,对于了解围岩开挖变形规律,判定围岩稳定性和预测开挖破坏区具有一定的指导作用。
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