论文摘要
矿产资源是发展国民经济、保障国家安全的物质基础。随着经济发展对矿产资源需求量的增加及地表资源的日趋短缺,深部开采已成为未来采矿发展的趋势。红透山铜矿是我国典型的深井矿山,多年来地压问题突出,影响矿山安全生产。本文以红透山矿为研究背景,针对-707中段27采开挖过程,采用多手段对采场围岩进行监测,研究深部采场围岩损伤演化规律,对深部矿山采矿方法优化及采场地压管理,实现深部金属矿山安全高效开采具有重要意义。在现场调研的基础上选定具有空间针对性、时间连续性的测试内容及实验监测方案,解决声发射传感器的可回收安装、AE系统远程操控及数据下载问题,针对开挖过程中围岩声波速度、钻孔摄像、多点位移计及测斜仪数据进行分析,可得如下结论:(1)通过对现场声发射的信号波形特征研究得到现场围岩破裂的声发射主频;对斜坡道进行的定点敲击实验得到围岩表面弹性波传播速率;在对开挖过程围岩声发射累积信号数及信号率的统计研究得到开挖过程声发射活动规律。(2)通过对多点位移计及测斜仪测试结果进行的研究,得到开挖爆破过程对围岩影响范围、影响时间及采场顶板变形量;通过对集中爆破后多点位移计变形研究,得到开采过程围岩损伤变形的周期性规律。(3)通过对钻孔摄像数据的研究得到采场围岩地质结构及破坏情况,由开挖过程的钻孔摄像数据图像得到围岩损伤特征。(4)综合对比多点位移计及声发射数据得到变形与声发射活动相关性;通过对声波测速与钻孔摄像数据对比研究,得到开挖对围岩损伤范围具体数值,并得出破坏程度声波指标等级及对应岩体特征。
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