巖石力學(xué)在自然崩落法采礦中的應(yīng)用

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1、·9·巖石力學(xué)在自然崩落法采礦中的應(yīng)用中條山有色金屬公司銅礦峪礦郭存吉X譚光偉提要自然崩落法采礦是先進(jìn)的采礦技術(shù),應(yīng)用這種采礦方法的礦體必須具備一定的巖石力學(xué)條件。本文重點(diǎn)介紹了在自然崩落法應(yīng)用中所要做的巖石力學(xué)方面的研究內(nèi)容和作用。關(guān)鍵詞巖石力學(xué)自然崩落法用。比如美國的克萊邁克斯礦、圣曼紐爾1巖石力學(xué)與自然崩落法礦、享德森礦,智利的特尼恩特礦、薩爾瓦多巖石力學(xué)是研究地殼巖石在各種條件礦,菲律賓的菲勒克斯礦等,目前世界上有下的運(yùn)動(dòng)、變形和破壞規(guī)律的學(xué)科。從其科五十多座礦山應(yīng)用自然崩落法采礦。最大學(xué)思想體

2、系、研究對(duì)象、服務(wù)領(lǐng)域來說基本生產(chǎn)能力的是智利的特尼恩特礦,日產(chǎn)量上屬于力學(xué)的一個(gè)分支,確切地說是地質(zhì)力11.2萬t,我國中條山有色金屬公司銅礦峪學(xué)的延伸和發(fā)展,這是一門邊緣學(xué)科。這一礦年產(chǎn)量350萬t,是我國地下開采的金屬學(xué)科的興起,進(jìn)一步促進(jìn)了采礦、隧道建設(shè)、礦山規(guī)模最大的礦山。應(yīng)用自然崩落法采水電工程、國防工程及地下建筑業(yè)的發(fā)展。礦的礦體條件是:(1)礦體必須具有足夠大彈塑性理論和流變力學(xué)等基礎(chǔ)力學(xué)理論在的規(guī)模;(2)礦化較均勻,礦體內(nèi)夾石含量不巖石力學(xué)中的引用,特別是有限元和邊界元宜多;(3)礦

3、體必須是易于破碎的巖體。前法電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用,使巖石力學(xué)理論兩項(xiàng)是礦體地質(zhì)條件,是應(yīng)用自然崩落法的分析和計(jì)算獲得了有效手段,又使這一學(xué)科基本條件,第三項(xiàng)是巖體物理性質(zhì)條件,是逐步得到完善。巖石力學(xué)研究著重從六個(gè)應(yīng)用自然崩落法的必要條件。如何利用巖方面進(jìn)行:(1)巖石壓力;(2)巖石抗力系數(shù);體自身特性,利用地應(yīng)力,利用工程控制來(3)巖石強(qiáng)度;(4)巖石斷裂力學(xué);(5)巖石穩(wěn)進(jìn)行自然崩落是巖石力學(xué)在采礦中的具體應(yīng)用,也是自然崩落法的技術(shù)關(guān)鍵。定性分析;(6)有限元法及數(shù)學(xué)模型。自然崩落法采礦,其原理

4、就是利用地球2自然崩落法中巖石力學(xué)研究內(nèi)部的應(yīng)力,上覆巖石的重力、地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)的目的與內(nèi)容動(dòng)產(chǎn)生的殘余應(yīng)力和礦山井巷工程所引起2.1研究的目的的應(yīng)力集中和分散,同時(shí)也利用巖體中裂應(yīng)用巖石力學(xué)理論服務(wù)于采礦活動(dòng),其隙,通過對(duì)巖體的拉底、切割工程的控制而目的有四個(gè)方面。使礦石自然崩落的一種采礦方法。這種采(1)充分利用地殼內(nèi)部各種應(yīng)力來進(jìn)行礦方法的優(yōu)點(diǎn)是:規(guī)模大、產(chǎn)量高、成本低、落礦、運(yùn)礦以減少崩礦費(fèi)用。安全性好。因此被世界上許多大礦山所應(yīng)(2)盡可能地減少工程量,降低采礦成X郭存吉工程師山西垣曲043700

5、·10·本。山經(jīng)濟(jì)效益。(3)控制崩落礦石塊度,減少二次破碎。2.2研究工作程序(4)最大限度地提高生產(chǎn)規(guī)模,創(chuàng)造礦研究工作程序如圖1所示。圖1研究工作程序框圖2.3研究內(nèi)容(2)按可崩性指數(shù)評(píng)價(jià)礦體的可崩性。通過對(duì)巖體調(diào)查和巖石物理力學(xué)性質(zhì)B.K.Mcmahon等人按崩落由易到難把可的測定,得知該巖體的各項(xiàng)參數(shù):節(jié)理密度,崩性指數(shù)劃分成0～10,并建立了RQD值節(jié)理面特性,節(jié)理組數(shù)、方位、傾角,節(jié)理的與可崩性指數(shù)的關(guān)系及可崩性指數(shù)與二次持續(xù)性;斷層的規(guī)模、方位、傾角,斷層面性破碎炸藥單耗之間的關(guān)系。質(zhì)

6、,斷層泥物質(zhì)成分及物理性質(zhì);巖體質(zhì)量(3)按比能衰減系數(shù)確定礦體的崩落指標(biāo)(RQD);巖石抗壓、抗拉、抗剪強(qiáng)度;彈性,采用儀器測試,現(xiàn)場對(duì)比的方法確定地性模量、泊松比;地下水分布情況;地應(yīng)力分震波的比能衰減系數(shù)與巖體質(zhì)量之間的關(guān)布情況等等,著重兩個(gè)方面的研究:巖體可系,劃分崩落程度的標(biāo)準(zhǔn)。崩性的研究,巖體質(zhì)量分級(jí)研究。(4)綜合分析巖石質(zhì)量評(píng)價(jià)礦體的崩落2.3.1巖體可崩性研究。巖體可崩性是指性。Laubsher等人通過對(duì)巖體質(zhì)量的分級(jí)巖體在拉底到一定面積后能持續(xù)崩落所具來評(píng)價(jià)巖體的可崩性,是目前國內(nèi)外

7、巖石力有的巖體自身特性。巖體可崩性研究是對(duì)學(xué)人員普遍采納的評(píng)價(jià)巖體可崩性的方法。某一巖體崩落的程度的研究,用定量或是半(5)崩落礦石塊度也是衡量巖體可崩性定量的方法給巖體一個(gè)定性的綜合評(píng)價(jià)。的重要因素。自然崩落法生產(chǎn)的不同階段評(píng)價(jià)方法國內(nèi)外一般采用:可將礦石塊度分為原始礦石塊度、崩落礦石(1)按巖石軟硬程度評(píng)價(jià)礦體的可崩塊度和放出礦石塊度。崩落礦石塊度是衡性。依據(jù)采掘過程中所揭示巖體的物理特量采用自然崩落法采礦成功與否的關(guān)鍵,也性,地質(zhì)特性以及金剛石鉆孔巖芯資料,通是這種采礦方法的最終體現(xiàn),如何利用地應(yīng)

8、過對(duì)巖體結(jié)構(gòu)面特征、裂隙(節(jié)理)密度、巖力、利用工程、利用放礦技術(shù)來控制崩落礦石物理力學(xué)性質(zhì)、礦化程度、風(fēng)化程度、蝕變石塊度將是自然崩落法研究的核心。與氧化作用等把巖體分為四類:很硬的、中影響巖體可崩性的因素主要有兩方面:硬的、中等軟弱的和很軟弱的。它們的崩落一個(gè)方面是地質(zhì)因素,另一個(gè)方面是工程因性相對(duì)應(yīng)是:巖石崩落困難,崩落性較好,崩素。地質(zhì)因素包括:①巖石強(qiáng)度。巖塊是巖落性好,極易崩落。體的單元,巖塊強(qiáng)度高,巖體強(qiáng)度一般情況·11·下也