高应力山区矿山井下地应力分布特征研究

高地应力对地下矿体开采有很大影响,是矿体开采围岩体不稳定的主要因素之一,根据矿山地应力测试结果,测试数据可为矿山井巷设计以及井巷支护提供依据。以高应力山区某矿山为研究案例,开展了井下地应力大小和分布的现场测量工作,分析了地应力分布特征规律。研究结果表明:现场测量的3个测点最大主应力方向均为NEE向;3个测点最大主应力的倾角均较小,该区域仍以水平构造应力为主导;现场测量的3个测点最大应力介于7.66~11.12 MPa之间,均高于同埋深的自重应力;各测点地应力的大小和方向随埋深变化有所差异,但没有产生突变,地应力场分布呈现出较明显的方向差异性。上述测试的分析结果为矿山井巷合理布置以及井巷支护提供理论支撑,所测测点均处于一般地应力状态,当开采埋深大于400 m后,所测测点转变为高地应力状态。

露天采场边坡下伏挂帮矿开采稳定性研究

由于挂帮矿所处的关键位置、地质条件、下伏空区、近坡体等问题,挂帮矿的开采一直是难点问题。以具体挂帮矿开采工程为研究背景,采用数值模拟分析软件建立三维力学分析模型,模拟了挂帮矿的开采过程,分析了临近挂帮矿的坡体应力、位移与塑性区分布等计算结果。研究结果表明:压覆矿体开采后围岩最大拉应力小于岩体抗拉强度极限值,矿体开采引起了拉应力集中在采空区的上部岩层中,且贯穿至边坡坡面;发生变形位移的主要为采空区顶板处,变形位移尚未明显变形到边坡坡面;在采空区围岩中产生了塑性变形情况,且围岩中的塑性区已经与局部边坡坡面实现贯通,采空区上部36 m高的岩层中均产生了塑性区。研究结果可为矿山挂帮矿的安全开采提供依据。