岩体弱化方法及其在深部高应力硬岩机械化开采中的应用

战略性矿产资源的安全保供是国家重大战略需求,向地球深部要矿产资源在未来相当长一段时间内具有不可替代的战略性。为了保障矿产资源需求,深部高应力硬岩的安全高效开采是深部采矿必须解决的重大问题。首先,本文阐述了深部高应力硬岩采矿的技术挑战及“变害为利”的采矿变革思路,提出了高应力硬岩弱化后再开展机械破岩以实现商业化开采的关键技术对策。然后,总结了“接触式”和“非接触式”岩体弱化方法的机理、具体特点与发展现状,并对比分析了两类岩体弱化方法在辅助高应力硬岩机械破岩领域的发展潜力。最后,展望了以深部高应力硬岩热剥落损伤弱化辅助机械破岩为代表的安全高效连续采矿技术,为深部战略性矿产资源安全保供与深地工程发展提供了有益指导。

CT探测技术在硬岩体爆破后强度弱化范围测试中的应用

岩巷综掘遇到硬岩时,为了选择合理的松动爆破参数,使全断面硬岩体均能被顺利载割,文章基于地震波CT探测技术对深孔爆破后围岩表面强度弱化范围进行了测试,根据波速在不同介质中传播速度不同,通过爆破前后数据采样分析,得出了爆破后岩体表面强度弱化范围,据此,可采用该探测方法能对爆破参数设计起到较好的指导作用。

岩体裂隙充水后对拐角频率的影响

2002年在浙江温州的珊溪水库发生了一系列水库诱发地震,其拐角频率明显小于同震级的构造地震。本文从二相介质理论出发,讨论了水库岩体在扩容、流体渗入饱和和强度弱化过程中波速和波速比的变化以及对拐角频率的影响。根据实验结果,当孔隙度为0.15,岩体弹性模量减小23%时,拐角频率可以减小约29%。由此解释了水库诱发地震拐角频率偏小主要是由裂隙发育和库水渗透扩散使地壳浅部岩体强度弱化引起的。因此拐角频率可以作为区别两者的一个依据。

庞庞塔矿回采工作面中深孔爆破技术研究及应用

庞庞塔煤矿5-109工作面在回采过程中揭露断层,严重影响工作面推进速度。为解决过断层采煤机割岩难题,提出采用中深孔预裂爆破技术对断层岩体提前弱化,以满足采煤机快速切割岩体的强度需求。针对5-109切巷地质条件设计了预裂爆破技术参数,并进行了现场应用。现场应用结果表明,预裂爆破方案设计合理,断层岩体得到有效弱化,采面日进尺提升超过90%,采煤机截齿损坏率降低了70%。

2015年1月山西介休M_L3.3震群发震原因初步研究

2015年1月15~27日,山西介休发生M_L3.3震群活动。精定位结果显示：震源体很小,震源较浅;根据震源谱拐角频率和视应力特征认为,本次震群活动与水库诱发地震有相似之处。鉴于本次震群孕震过程可能有水等流体的参与,本文综合构造环境、震源参数、介休井水位升降以及不同时段区域应力场分析等,对介休震群发震原因进行了探讨。初步认为介休地区裂隙发育,地下水渗透、扩散使得地壳浅部岩体强度弱化,是山西介休M_L3.3震群发震的主要原因。同时,地下水渗透使得该区地震波高频成分衰减强烈,拐角频率和视应力明显低于山西其它地区同震级地震的水平。