不稳定岩层巷道的掘进与支护方法研究——以图古日格金矿为例

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本文以岩石力学为基础,以巷道掘进爆破和软岩支护理论为指导,应用当前的新理论、新技术、新方法,以野外地质工作和矿山工程实践为基础;以图古日格金矿的岩体为主要研究对象,重点阐述了不稳定岩层的地质背景、软弱岩层结构、破碎岩层特点、对矿山井巷工程的不利影响。针对这类岩层,通过具体的工程实践探索了如何进行巷道掘进和有效支护的方法,取得的主要成果和认识如下:   1、确定本矿区不稳定岩层主要是两类:一类是闪长岩、花岗岩等岩石本身强度较大,但由于受区域构造作用影响而发育众多节理、裂隙等结构弱面,因而整体表现出不稳定性;另一类是大的断层破碎带、矿体两侧强烈的围岩蚀变带,岩石本身强度低,表现出塑性和流变性。   2、分析了两类不稳定岩层巷道失稳破坏原因,前者是由结构弱面决定而使围岩产生脆性滑移;后者是由岩石本身的软弱而使围岩塌落成拱形。   3、针对不同巷道破坏机理,采取相应的支护方式。对脆性滑移变形选用以长锚杆锚固为主,利用岩层自身的强度达到稳定;对塑塑性变性塌落选用以喷射混凝土层和注浆为主,使岩层成为整体抗压结构。   4、对不稳定岩层巷道掘进采取光面爆破、预留光爆层、半爆破和非爆破手段,以期最大限度减少对围岩的破坏,给巷道支护创造条件,达到巷道稳定的效果。   5、提出系统支护的概念,认为软岩巷道支护是从前期工程勘察、地质构造分析、岩石力学参数试验,到如何开挖掘进、支护设计,到实际施工过程监护、支护效果检测反馈改进,是一个动态的过程化范畴:而不是单一的支护理论或支护方法,它是一个复杂的系统工程。  
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