基于修正Q值的武当群片岩岩体质量分级方法研究

地下工程建设中经常会遇到地质背景条件特殊的围岩,需要建立与之相适应的岩体质量分级方法。文章结合Q分级方法的特点和不足,以鄂西北地区武当群片岩为例,分析了武当群片岩水敏性、各向异性、构造偏压、水平构造应力等特征;并在此基础上提出了考虑岩块强度、岩体完整性、地下水、地应力、片理面产状等因素的修正Q分级方法,得到了以地下水(出露情况、水压)、地应力(大小、与洞室轴线夹角)、片理倾角等为修正系数的Q′分级方法的计算公式。以十房高速通省隧道为例进行分析验证,分级结果与围岩的实际质量等级基本一致。研究结果可为复杂工程岩体质量分级方法的建立提供参考。

隧道围岩Q值分级与支护设计优化

以烧锅隧道项目为例,介绍了隧道的地质概况并根据隧道围岩的实际情况,按照《公路隧道设计规范》(JTG D70-2004)中对隧道围岩分级的要求和国际上通常采用的隧道围岩Q值分级法对围岩进行现场分级,依据现场分级情况对支护设计做出相应的优化,应用于实际施工中取得了很好的效果。

程潮铁矿岩体分级及其在巷道支护中的应用

通过RMR和Q 2种岩体分级方法对程潮铁矿进行了岩体分级,将2种分级结果比较得出了综合的岩体分级结果,并将岩体分级结果应用到该矿的-430 m水平,以此绘制了-430 m水平的岩体分级区域图,为巷道支护方法的选择提供了有效参考。

云锡松矿10-6缓倾斜矿体岩矿质量分级及采场参数初定

论述云锡松矿 10 - 6矿体岩性的巴顿Q系统分级 ,在此基础上 ,确定采场的尺寸及锚杆的合理支护参数 ,以此指导试验采场设计 。

山区高速公路隧道围岩分级智能判别系统初探

对于隧道围岩分级这类涉及到诸多影响因素的问题,利用计算机技术能避免人为因素带来的不确定性,可快速、合理地判定出围岩的级别。文章运用计算机编程语言和数据库技术,初步开发了一套山区高速公路隧道围岩级别智能判别系统,包括设计阶段围岩级别判别子系统和施工阶段围岩级别判别子系统。该软件系统界面清晰、操作方便,不仅可实现对围岩级别的定性与定量快速判定,还可实现对掌子面地质信息的查询、修改、添加、删除和报表打印等。此系统在四川西攀、攀田高速公路隧道围岩分级应用中取得了良好的效果。

Mathews图解法和Q系统分类法在苍山铁矿采场参数优化的应用

苍山铁矿矿区内褶皱及断层较发育,部分区域矿岩较破碎,给矿山生产带来安全问题。根据苍山铁矿主要矿体地质特征,利用Mathews图解法对采场顶板和上盘稳定性进行分析,基于Q系统分级进行无支护跨度计算。在确保采场顶板稳定的前提下,计算出采场的最大无支护跨度不宜超过13 m。当采场宽度为13 m时,采场最大长度不超过80 m,可以保证采场顶板和上盘的稳定性;当采场长度小于12 m时,采场最大长度不超过100 m,可以保证采场顶板和上盘的稳定性。根据计算结果,苍山铁矿采用了采场跨度为12 m,长度不超过100 m,最大顶板暴露面积不超过1 200 m^(2)的采场布置方式。实际验证表明,采场顶板及上盘稳定性保持较好,未发生顶板冒落现象,采场生产能力和矿石回采率得到提高。

考虑回采巷道尺寸影响的铲运设备选型

在铲运设备选型中,为了考虑回采巷道尺寸的影响,确定不同方案的巷道尺寸后,根据Q分级理论初步选择支护方式,建立数值模型模拟分析采场应力分布情况和安全系数。选取5种方案下采场的最大主应力、最小主应力、安全系数的最小值、铲运机的出矿台班效率和支护费用构成评价指标体系,建立铲运设备优选的模糊物元分析模型,采用变异系数法求取各评价指标的权重系数,最后得出5种方案的关联度分别为0.836 1,0.820 9,0.759 6,0.8632,0.839 4,按最大关联度原则,确定方案D(斗容为5 m3)为最优的铲运设备。评价结果表明:在铲运设备选型中考虑回采巷道尺寸是更加符合矿山生产实际的,同时运用模糊物元分析模型来进行铲运设备选型是可行的。

大尺度采空区岩体工程地质调查与评价研究

广西北山矿业有限责任公司4#特大采空区具有体积大、形状不规则等特征,为查明其工程地质条件,开展了详细的采空区周边岩体工程地质条件现场调查。基于现场调查参数,利用RMR分级和Q系统分级方法,得出了采空区周边岩体的工程地质分级结果,分析了分级结果的相关性,为4#采空区综合治理工程提供了基本地质资料。

对会泽铅锌矿深部10号矿体岩体质量的评价

为了评价会泽铅锌矿 10号矿体的岩体质量 ,为选择采矿方法提供依据 ,文章在阐述该矿体工程地质条件的基础上 ,先后用RMR分级法、Q系统分级法和BQ分级法对 10号矿体围岩进行了总评分及岩体级别确定。经分类研究 ,推荐采用RMR、Q系统分级法取得的结果作为评价岩体质量的依据。分类结果表明 ,10号矿体开采区域的岩体质量为差～中等 。

基于Flac^(3D)的复杂采空区稳定性分析

为研究复杂采空区的稳定性,开展工程地质调查,利用RMR分级法和Q系统分级法对各类型岩体进行评价分级,采用Flac^(3D)软件对采空区形成过程及采空区稳定性进行模拟计算和预测分析。研究结果表明:上盘围岩与矿体岩体质量均良好,下盘围岩岩体质量中等。通过应力等值线云图、位移等值线云图和塑性区共同分析得出:方案1中2号和3号采空区的围岩由于剪切应力过于集中,剪切应力大于岩体抗剪能力,使围岩进入了塑性状态;最大位移出现在方案2的2号采空区顶板。水平位移最大值出现在采空区的顶面及底面中心处,且有贯通的趋势。方案2中塑性区虽未贯通,但采空区已有塑性区将对采空区的稳定造成一定安全隐患。

谦比西铜矿西矿体工程地质调查与评价

针对中色非洲矿业公司下属谦比西铜矿西矿体围岩的工程地质、水文地质条件及岩体力学特性复杂性,运用岩体工程地质力学方法进行了工程地质岩组划分、节理裂隙统计和岩体结构分类。利用RMR分级及Q系统分级方法对不同岩组的岩体质量进行了分类和评价,得出了工程岩体质量评价结论,为西矿体采矿和巷道支护设计方案提供了基本地质资料。

某矿上向水平分层充填采场控顶技术研究

采场跨度是影响上向水平分层充填采场回采结构及顶板稳定性的重要参数之一,合理确定其尺寸及支护方式不仅关系到人员作业安全,还关系到矿山经济指标等。通过采用Q系统分级法和能量释放理论,综合确定采场最大极限跨度并采用数值模拟方法对长锚索支护下的支护效果进行评价。现场应用结果表明:在最大采场跨度为15 m,并辅以合理参数的锚索支护时,顶板控制效果明显。

马尾松和苦槠林根际土壤矿化和根系分解CO_2释放的温度敏感性

以中亚热带马尾松林和苦槠林为对象,原位收集根际和非根际土壤、树木不同生态功能的根系,开展15℃、25℃、35℃和45℃恒温培养模拟试验,采用密闭气室碱液吸收法测定53d内CO2释放的动态变化.结果表明:两种森林类型不同温度下土壤矿化CO2释放速率的根际效应介于1.12～3.09,且培养前期高于培养后期;15℃下马尾松林和苦槠林差异不显著,25℃和35℃下前者低于后者,45℃下则相反.不同培养温度下两树种吸收根分解的CO2释放速率均高于过渡根和贮存根,且马尾松均低于苦槠.两种森林类型CO2释放的Q10值均为土壤(1.21～1.83)显著高于根系(0.96～1.36).两种森林类型土壤矿化CO2释放的Q10值差异不显著,而马尾松根系分解CO2释放的Q10值高于苦槠.推断全球变暖导致的土壤矿化CO2释放的增量将远远高于根系分解,且马尾松林高于苦槠林;地带性顶极群落应对气候变化的抵抗力强于先锋树种群落.

缓倾斜破碎矿体集群式液压支柱护顶空场嗣后充填采矿法研究

针对水银洞金矿缓倾斜破碎富水矿床顶板支护难、开采效率低的难题,基于岩体质量评价优化顶板支护技术,进一步提出了集群式液压支柱护顶空场嗣后充填采矿法。Q系统岩体质量评价结果表明,底板灰岩、矿体黏土质粉砂岩、顶板粉砂质黏土岩岩体质量均为差等级;RMR法质量评价结果表明中底板、矿体及顶板岩体质量分别为一般、差/一般、差。DW25-250/100型液压支柱可有效支护破碎顶板,支柱合理承载能力为145.9~151.15 kN/m^(2),间距为2 m,排距为2 m,整排支柱用柔性钢丝绳相互牵引以防止倒伏,不同排间形成集群式协同支护。集群式液压支柱护顶空场嗣后充填采矿法应用结果表明,矿石损失率为7.4%,贫化率为4.7%,吨矿成本为124.05元,安全与经济效益明显。