贵州锦丰金矿 地下矿山围岩控制.ppt

地下矿山围岩控制、顶板管理,贵州锦丰矿业有限公司,围岩、顶板管理安全技术措施,辨识,分级,质量标准,质量控制,监测跟踪,作业程序,地质构造及岩体特性地应力、冒顶、辨识不稳定岩体施工工艺与支护设计质量标准及控制安全管理措施持续性改进,地下矿山围岩控制,地层构造：褶皱和断裂极其发育，主要矿体受断裂带控制，矿区内大断层F2、F3、F6为主要控矿构造带。矿体顶底板围岩破碎，稳定性较差。地层岩性较复杂：矿体及顶底板围岩以薄至中厚层砂岩与薄层粘土岩为主，地质构造发育，风化作用强烈，粘土岩软弱层及断裂破碎带影响岩体稳定，易发生垮塌，属工程地质条件中等的半坚硬软弱层状碎屑岩类矿床,向东看,水文地质概况 矿区位于北盘江与洛帆河分水岭地带，矿体赋存于三叠系碎屑岩弱含水岩组之中，且由于粘土岩发育，质软度低，遇水易软化，且破碎带蚀变严重，因此断裂构造均被泥质、方解石或石英完全充填胶结，张口裂隙极少，均为阻水断层，对矿床充水影响甚微。大气降雨垂直入渗补给是唯一的地下水补给来源，矿区水文地质条件简单。,岩体破碎，强度低，节理裂隙发育遇水易泥化易风化,1.矿岩结构面发育，每条测线至少发育有3组以上的优势结构面，严重破坏了岩体的完整性。2.矿体由断裂带控制，且受多期地质构造作用，矿体及围岩破碎，断裂构造、层理及节理裂隙发育。3.矿体及围岩主要岩性为砂岩和粘土岩，其中砂岩强度较高，粘土岩强度较差，且极易风化，遇水易崩解.,430mRL采场节理等密度图,主下斜1#测线节理等密度图,贵州锦丰金矿工程地质条件复杂，由三类岩组构成松散岩组 砂岩夹粘土岩半坚硬软弱岩组 粘土岩夹砂岩半坚硬软弱岩组,岩石分级结果Classification Result,Q系统分级结果Q System Result,RMR系统分级结果RMR System Result,250 脉外运输道,1、锦丰金矿矿体由断裂带控制，且受多期地质构造作用，矿体及围岩破碎，断裂构造、层理及节理裂隙发育。2、砂岩质量相对较强，粘土岩质量相对较差。3、砂岩岩体质量为级，岩体质量中等；砂岩夹粘土岩、粘土岩夹砂岩、粘土岩岩体质量级，岩体质量差。4、砂岩夹粘土岩、粘土岩夹砂岩、粘土岩极易风化或遇水崩解泥化。,岩体特性,侧帮易滑落岩体,重力作用下易冒落岩体,良好岩体厚层状岩体(0-1 组节理),一般岩体节理岩体(1-2 组节理),不良岩体节理岩体(3 组以上节理),锦丰岩体,原位垂直应力测量值随深度的变化图(Brady&Brown 2004),地下随深度水平应力与垂直应力比例变化图(Brady&Brown 2004),掘进前，初始地应力通过岩体传递,当掘进时，会出现什么情况呢?,v,h,垂直地应力来自于岩体自重，因此随深度的增加而增加水平应力主要由地质构造运动产生,掘进前,爆破震动产生的松动圈 爆破后，地应力沿着围岩传递释放，导致岩体开始松动，巷道拱脚和底脚的应力随之增加根据经验，巷道顶部的最大松动圈是巷道跨度的1/3，对于主下斜（5m x 5m）松动圈是顶板以上1.7m。都是可能会变化的！,掘进后,当掘进时，会出现什么情况呢?,支护后,巷道规格锚杆长度松动圈5m x 5.5m2.4m 锚杆1.7m 深3.5m x 3.5m1.8m 锚杆1.2m 深,支护遏制了岩体的移动，形成了一个穿过松动圈的支撑梁所用锚杆必须足够长以支护松动圈,当掘进时，会出现什么情况呢?,巷道跨度 跨度对巷道稳定性影响非常显著泥 非常光滑，非常弱，遇水膨化岩层局部的小构造，如褶曲、扭曲、断裂等，爆破质量,影响稳定性的其他因素,冒顶的定义,未能控制的任何规模的岩体冒落,冒顶,澳大利亚工程地质项目中心，为消除澳大利亚矿山的冒顶引起的事故，通过调查分析：,重要发现：绝大多数冒顶发生在距离工作面10m以内的范围40%的冒顶引起的伤害事故源自于工作面或者侧帮巷道岔口处发生冒顶的规模更大、频率更高引起事故的冒顶中，90%的冒落物不大于1吨；不良岩体或碎块状岩体内掘进冒顶引起的伤害风险最高,锦丰金矿潜在的岩体冒落风险,由于岩层局部构造引起的垮落,锦丰金矿潜在的岩体冒落风险,破碎岩体中顶、帮稳定性极差引起的大面积冒顶,锦丰金矿潜在的岩体冒落风险,层理发育的泥岩、砂岩，在爆破作用下稳定性降低，加上不及时支护，造成顶板的冒落,锦丰金矿潜在的岩体冒落风险,层理发育的泥岩、砂岩，在爆破作用下更为松散，如不及时支护，易形成最终的冒落。,锦丰金矿潜在的岩体冒落风险,构造带附近的巷道，冒落风险较高,楔形体,楔形体或块状岩体是由岩层层理和节理相交形成块状岩体的稳定性取决于结构面的角度，以及结构面的光滑程度,250E1-1-R1,楔形体,楔形体,受爆破及地应力作用，楔形体经过一段时间后会松动脱落当巷道跨度增大，包括地质师等都很难判断岩体小块岩体的冒落有可能导致岩体的大规模冒落,纤