节理裂隙岩体巷道变形规律的模拟研究.pdfVIP

SeriesNo．392 金 母 总 第392期 February 2009 METALMINE 2009年第2期 节理裂隙岩体巷道变形规律的模拟研究木 杨伟峰 吉育兵 沈丁一 (中国矿业大学) 摘 要 首先分析了研究区矿山地质特征，构造裂隙分布状况与发育程度对巷道的稳定性影响很大，采用模 型实验、数值模拟计算相结合的综合研究方法，从巷道围岩裂隙的分布特征角度，探讨了裂隙因素对巷道围岩变形 规律的影响，为裂隙岩体巷道变形及稳定性的定量化评价奠定了基础。 关键词 裂隙岩体 巷道变形 模拟试验 SimulationStudyontheStabilityofRoadwayinJoint-FissuredRockMass YangWeifeng JiYubing ShenDingyi (ChinaUniversityofMiningandTechnology) Abstract Analysisismadeontheminegeologicalfeaturesoftargetedareaanditisfoundthatthetectonicfissures andtheirdevelopmentdegreehaveargeatimpactontheroadwaystability．Modeltestandnumerical simulationareusedin combinationtostudytheeffectoffissuresonthedeformationlawofroadwaywallrockintermsoffissuredistributioncharac． teristic，layingafoundationforaquantitativeassessmentofthedefomr ationandstabilityofroadwayinfissuredrockmass． Keywords Fissuredrockmass，Roadwaydeformation，Simulationtest 地下工程围岩中存在着宏观裂隙和大量微观裂 矿区节理和裂隙发育，且多具剪性节理，少数为 隙群，裂隙进一步扩展，甚至彼此贯通，使围岩产生 张性节理。伴随背斜的形成由于各岩层岩性差异而 不同程度 的变形 与破坏，从而影 响围岩的稳定 导致发育层间裂隙或层间破碎带，尤以近背斜鞍部 性 。在原位岩体构造裂隙的影响因素中，巷道的 黄马青组下段岩层中更为发育，这种裂隙或破碎带 稳定性不仅受构造裂隙的组数、间距 (密度)、方位、 厚度从 1～10余 In，多为闪长岩或晚期正长细晶岩 倾角、各组裂隙弱面之间的组合关系及其与巷道临 或辉绿岩充填，部分为铁矿形成时矿液充填或胶结， 空面夹角的影响，还和巷道跨度与裂隙间距的相对 构成外带小矿体。 比值有关，和巷道所处的构造应力场有关 J。 2 裂隙岩体巷道试验模拟的设计 分析不同节理裂隙条件下巷道变形和破坏的因 2．1 模型方案设计 素，可为寻求合理的巷道控制方法提供客观依据。 在模型设计时，巷道宽度与高度 (4．0mx4．0 l 研究区地质构造特征 m)视为定值。模型加载条件按埋藏深度236in相 研究区铁矿位于安徽省当涂县 内，是深埋 200 应地换算为加载载荷 。围岩内的裂隙间距分 2ni、3 In以下隐伏矿体，区内地层由新到老有：第四系 (Q) ni，巷道轴线与裂隙走向方位夹角设计为2种，即0。 冲坡积层、白垩系下统上火山岩组 (K )、侏罗系中 (两者平行)和 9O。(两者垂直正交)；裂隙面倾角