金属矿地下开采采场灾害预警系统的研究.pdf

地下矿山采场的稳定性对矿山安全生产有着重 要的影响， 尤其是采场的片帮冒顶一直是硬岩矿山最 主要的安全问题. 据统计， 2 0 0 6 年上半年全国非煤矿 山重大事故主要集中在冒顶片帮 （坍塌） 事故和放炮 事故上， 其中冒顶片帮 （坍塌） 事故 1 7 起， 死亡 5 9 人， 分别占重大事故起数和死亡人数的 4 7 和 4 6 [ 1 ] . 因 此， 加强矿山生产管理与安全防范的研究已成为当前 极为重要的任务. 在矿山生产过程中， 矿体未揭露前由于缺乏对矿 体稳固性、 弱面结构破坏与应力状态的了解， 给合理 的采矿设计与安全防范带来很大的难度. 因此，深入 研究地下采场岩体失稳机理， 建立合适的安全评价系 统， 预测不稳固或危险的部位， 进行安全预报预警， 对 合理地指导设计施工， 有效避免采场失稳灾害事故的 发生， 确保采矿安全生产有着重要的意义. 1 地下开采灾害预警系统的构建 地下采场岩体失稳垮塌、 冒落， 实质上是岩体强 度、 节理弱面条件、 水文状况， 以及围岩应力等因素共 同作用的结果， 其中岩体的工程地质条件、 围岩的应 力状况起着重要的作用， 而采场与巷道围岩岩层的复 杂多变性与不确定性， 是造成采场与空区冒顶片帮等 事故的主要原因. 其影响因素可分为地质条件与采矿 开挖两个方面. 前者主要包括 岩体类型与性质、 结构 面及其组合、地应力场以及地下水状况等. 后者主要 指采场布置、 采场结构参数、 采矿工艺与支护形式等. 大量研究表明[ 2 - 3 ]， 岩体质量、 采场暴露面积、 爆破冲击 和岩体时效特性为其主要影响因素. 因此，作者以此 来构建采矿灾害预警系统. 1 . 1 岩体质量影响度 采场岩体质量是影响采场稳定性的关键因素之 一. 采用 Z . T . B i e n i a s k i 的地质力学分级方法[ 4 - 5 ]， 通过对 其岩石单轴抗压强度、 岩石质量指标、 节理间距、 节理 状况与地下水状态等影响因素的调查分析， 计算其岩 体质量评价指标 （R M R ） ， 而后用下式来表示岩体质量 对采场稳定性的影响度. Rr 1 - R Q.（1 ） 式中， R Q为岩体质量系数， 且定义 R Q R M R / 1 0 0 ； Rr为 岩体质量的影响度. 金属矿地下开采采场灾害预警系统的研究 王宝山1，黄志伟1，谢本贤2，周国军1 （1 . 武汉理工大学 资源与环境工程学院， 湖北 武汉 4 3 0 0 7 0 ； 2 . 中南大学 安全与资源工程学院， 湖南 长沙 4 1 0 0 8 3 ） 摘要 采场冒落是金属矿地下开采安全事故的主要形式. 在对其影响因素影响分析的基础上， 提出了岩体质量、 岩体时效特 性、 采场暴露面积与爆破冲击为影响采场稳定性的主要因素， 并应用岩石力学、 损伤力学与数值模拟等方法， 结合现场声波测试， 从上述 4 个主控因素着手构建了其影响度函数与其影响权重， 然后给出了采场稳定性综合评判方法与评判标准， 并根据各影响因 素的影响度， 揭示了待采采场潜在的隐患与诱因， 而后提出了相应的防范措施. 最后以我国大冶铜绿山铜铁矿的应用为例介绍了该 系统的使用方法. 图 2 ， 表 6 ， 参 1 0 . 关键词 安全预警； 岩体质量； 爆破冲击； 采场暴露面积； 时效特性； 采场稳定性 中图分类号 T D 3 2 7文献标识码 A文章编号 1 6 7 2 - 9 1 0 2（2 0 0 6 ） 0 4 - 0 0 0 5 - 0 5 收稿日期 2 0 0 6 - 0 5 - 1 6 基金项目 大冶有色公司攻关项目 （2 0 0 4 0 5 0 0 2 0 ） 作者简介 王宝山 （1 9 8 1 －） ， 男， 湖北仙桃人， 硕士研究生， 主要从事地下采矿和安全方面的研究. 湖南科技大学学报 （自然科学版） J o u r n a l o f H u n a nU n i v e r s i t yo f S c i e n c eT e c h n o l o g y（N a t u r a l S c i e n c eE d i t i o n ） 第 2 1 卷第 4 期 2 0 0 6 年1 2 月 V o l . 2 1N o . 4 D e c . 2 0 0 6 5 1 . 2 采场暴露面影响度 在采矿开挖过程中，随着采场暴露面积的增加、 采场围岩中的应力随之重新分布，应力集中日益突 出， 采场的稳定性则呈逐步降低趋势[ 6 ]. 因此， 研究采 场暴露面影响度， 首先需要分析开挖后采场围岩体中 应力分布状况、 失稳判据及与采场暴露面的关系. 采用有限元程序模拟计算采场岩体开挖后的应 力状态与分布规律. 根据岩体失稳原理， 采场围岩中的 应力超过其极限值， 就可能发生失稳现象， 因此其安 全系数可用下式计算 F s[ σ c] / σc （a ） [ σl] / σl（b ） .（2 ） 式中，（a ） 为最大主应力为压应力时；（b ） 为最大主应力 为拉应力时； σc为岩体承受压应力； [ σc] 为岩体抗压强 度； σl为岩体承受拉应力； [ σl] 为岩体抗拉强度. 根据安全系数的涵义， 采场稳定性的影响指数可 用下式表示 S r 1 / Fs. （3 ） 式中， S r为应力对采场稳定性的影响指数， 即采场暴露 面的影响度. 为了研究的需要，现规定采场处于临界破坏 （F s 1 ） 状态时， 采场暴露面的影响度为 0 . 9 9 ； 而处于危 险状态 （F s 1 ） 0 . 9 9 （F s 1 ） 1 （F s 1 “ ） .（4 ） 1 . 3 爆破冲击影响度 在采矿开挖过程中总伴随着频繁的爆破活动. 其 瞬间巨大的爆力与冲击力， 常导致采场岩体或产生破 裂， 或使其原生裂隙进一步扩展， 大幅度地降低采场 岩体质量， 削弱采场的稳定性， 甚至引起采场大规模 的冒落. 据爆破震动测试和声波探测观察表明[ 7 ]， 爆破 活动在采矿开挖过程中是影响采场稳定性关键因素 之一. 爆破效应主要表现为对岩体质量的损伤. 引用损 伤力学中损伤变量的计算方法[ 8 ]， 采用下式来计算采 场围岩受爆破冲击损伤的程度 B r 1 - （Vm/ V0） 2 .（5 ） 式中， B r为爆破岩体质量损伤变量； Vm为开采过程中 采场岩体内声波纵波速度， m / s ； V0为采动前采场岩体 中声波纵波速度， m / s . 爆破损伤变量 B r反映了爆破冲击对采场稳定性 的影响度， 所以也可称之为爆破冲击影响指数. 1 . 4 岩体开挖时效特性 岩体开挖揭露后其强度会随着时间的推移而逐 步降低[ 3 ]， 这种特性称为岩体时效特性. 由于岩体的时 效特性主要取决于岩体的风化与蠕变特性，因此， 采 用岩体风化影响度与岩体蠕变影响度来描述岩体开 挖时效特性。 （1 ） 岩体风化影响度 随着岩体风化程度的增加， 岩体声波传播的波阻 抗也逐步增大。保加利亚伊利耶夫[ 9 ]提出的岩体风化 系数计算公式如下 I （V0- Vw） / V0.（6 ） 式中， I 为风化系数； V0为新鲜岩石超声波速度值； Vw 为风化岩石超声波速度值. 岩体的风化程度随着采场开采时间增加逐步增 大， 具有时效特征. 下式采用风化系数相对变化率来表 示该时效特征 η （I i- I0） / （I m- I0） . （7 ） 式中， η为岩体风化系数相对变化率； I 0为未开挖岩体 的风化系数； I i为不同开采阶段岩体风化系数； i 为开 挖步骤； I m为岩体出现自然剥落时的最大危险风化系 数. η值的内涵是岩体实际风化程度的变化量与其允 许变化量的比值. 显然， 实际风化系数变化量越大、 允 许变化量越小， 则其影响度越大， 因此， 可用其来度量 岩体风化影响度. （2 ） 岩体蠕变影响度 岩体蠕变主要表现为岩体承压后呈现的缓慢塑 性变形. 鉴于不能进入采空区测定其变形，采用有限 元来模拟， 以分析其变形及对采场稳定性的影响. 假定采场某一部位某一时刻变形量为 u ，且设岩 体允许变形量为 U ， 当变形量为 0 时， 其不改变采场稳 定状况， 此时对采场稳定性的影响也为 0 ； 而当变形量 达到或超过允许变形量时， 岩体将破坏， 其对稳定性 的影响度为 1 . 据此， 岩体变形对采场稳定性的影响度 λ可以表示如下 λ u / U （u U ） 1 （u ≥U ） .（8 ） 综合上述两因素对岩体时效特性的影响，引入 参数 T c来表示采场岩体时效特性影响度， 其表述式 如下 6 T c Ww η Ws λ . （9 ） 式中， Ww， Ws分别为岩体风化和岩体蠕变对岩体时效 特性影响的权重，且满足 Ww Ws 1 . 根据矿山实际经 验， Ww取 0 . 2 ， Ws取 0 . 8 . 1 . 5 采场稳定性评判与灾害预警 （1 ） 稳定性函数及其权重 为了综合评价各种因素的影响度， 采用综合指数 法[ 1 0 ]来构造采场稳定性函数， 如下所示 Dr n i 1 NiUi n i 1 Ni .（1 0 ） 式中， Dr为各因素综合影响指数； Ui为各因素影响度； Ni为各影响因素权重. Dr表征了各因素对采场的综合影响程度， 该值越 大， 采场越危险， 采场的稳定程度越低. 反之， 亦然. 因此， 如果令采场稳定程度为 Wr， 则采场稳 定性影响指数 Dr与采场稳定程度 Wr的关系如下 所示 Wr 1 - Dr.（1 1 ） 每个影响因素对采场稳定性的影响度是各不相 同的， 其影响程度用其相对权重值来描述. 权重值的选 取方法采取专家评分法 各专家对不同的因素进行评 分，分值为 0 ～1 0 0之间，各因素得分值按式 （1 2 ） ， （1 3 ） 进行处理即可得权重， 如表 1 所示. Ni S i/ n i 1 Si，（1 2 ） Ni Ni / N .（1 3 ） 上两式中， S i为各因素的得分值， n为影响因素的个 数， N为参与评分的专家个数. （2 ） 采场稳定性评判及安全预警 为了评价未揭露矿体的稳定性， 现对铜绿山矿已 揭露矿体和采场按照上述方法进行了稳定性评价， 评 价的已揭露采场总数为 1 4 个， 由于篇幅所限， 其稳定 性指数未列出. 然后， 对其结果进行模糊聚类分析， 可 以将采场的稳定性归为 4 类， 依此可得出采场稳定性 评判标准， 如表 2 所示. 根据这个标准， 可预测出未揭 露采场开采时的稳定性状况， 及是否可沿用以前的工 艺开采. 同时，还可以设立稳定性指数警戒线对采场 进行灾害预警. 2 灾害预警系统在大冶铜绿山铜铁矿 中的应用 我国大冶铜绿山铜铁矿目前主要采用 V C R法开 采. 近年来由于采深的增加与地质条件的恶化，不少 采场在回采中出现垮塌， 同时波及相邻采场， 部分甚 至冒落至上部采场， 严重影响了矿山的正常安全生产. 为此， 应用上述方法对 7 3 1 3 采场进行了分析， 在开挖 前揭示其矿岩质量及回采时可能的稳定性与安全性， 以便事前采用合适的防范措施. 2 . 1 采场致灾因子影响度分析 2 . 1 . 1 岩体质量评判 通过对 7 3 1 3 采场周边工程地质结构的素描与裂 隙水的调查，及相近采场勘探钻孔岩芯统计分析， 根 据式 （1 ） ， 该采场岩体质量的评判分析结果见表 3 . 从表 3 可看出， 由于矽卡岩岩性较差， 其岩体质 量对采场稳定性有较大的影响. 2 . 1 . 2 采场暴露面影响度 运用 A N S Y S 8 . 1 有限元软件进行模拟分析. 计算模 型尺寸为 1 0 0 m 1 2 0 m ，划分了 7 2 5 6 个单元， 1 4 7 6 8 个节点， 对采矿 1 1 个主要开挖过程、 1 8 个关键部位进 行了模拟计算（见图 1 ） . 其模拟开挖过程是先掘堑沟 和硐室， 然后在沿矿体垂直的方向上， 每隔 3 m进行分 层落矿， 直至完成采场回采。 模拟计算结果表明， 开采初期， 采空区和凿岩硐 室周围出现初步的应力集中； 进入开采中期后， 随着 采场暴露面的增大，采场顶板出现了较大的应力集 中， 而帮壁则出现了大范围的应力降低区； 开采结束 后， 采场暴露面积达到最大， 采空区顶板应力集中系 数升高到 7 ， 处于较危险的状况. 表 1 岩体质量评价因素影响度权值 T a b . 1We i g h t o f i n f l u e n c e i n d e x t o r o c k m a s s 岩体质量时效性暴露面积爆破冲击 0 . 4 50 . 0 50 . 1 50 . 3 5 表 3 7 3 1 3 采场岩体质量分级及其影响度 T a b . 3R o c k m a s s q u a l i t y a s s e s s m e n t r e s u l t f o r 7 3 1 3 s t o p e 岩性矿体大理岩矽卡岩 岩体质量影响度 / 3 64 06 5 R M R6 46 03 5 岩体分级ⅡⅡⅣ 表 2 采场稳定性评判标准 T a b . 2A s s e s s m e n t c r i t e r i o n f o r s t o p e s t a b i l i t y 稳定性指数 / 1 0 0 - 7 17 0 - 6 1 稳定性状况稳定中等 6 0 - 5 1 不稳定 5 0 - 0 极不稳定 7 根据取得的应力应变数据， 由式 （4 ） 可计算出暴 露面对采场稳定性的影响度， 由于篇幅所限， 表 4 仅 列出了影响较为突出的 4 个关键部位 4 个开采阶段 的暴露面影响度. 2 . 1 . 3 爆破冲击影响度 为得出爆破落矿的损伤程度，采用 R S M - S Y 5 智 能型声波检测仪对 3 个重要目标点爆破落矿前后的 纵波速度[ 7 ]进行了测试. 测试 A布置在 1 号位， 测试 B 布置在 7 号位， 测试 C布置在 1 0 号位 （见图 1 ） ， 分别 对矿柱、 硐室帮壁以及硐室顶板的情况进行了测试. 测 试步骤如下（1 ） 采准阶段纵波速度的测试；（2 ） 第一 分层开采的纵波速度的测试； （3 ） 每隔一分层纵波速 度的测试. 其测试的结果见表 5（仅列出影响显著的 4 个阶段的影响度） . 根据表 4 与式 （5 ） 计算， 主要测点的爆破冲击影 响度见表 6 . 2 . 1 . 4 采场岩体时效特性影响度 （1 ） 岩体风化与蠕变影响度 按时序采取 7 3 1 3 采场 3 种类型的岩石进行了超 声波测试， 再按式 （7 ） 计算其风化系数. 结果表明， 风 化系数变化非常小，最大风化系数影响度仅为 0 . 0 3 3 . 同时按 2 . 1 . 2 节所述，采用有限元模拟计算其最大变 形值， 用式 （8 ） 计算其岩体蠕变影响度， 其岩体蠕变影 响度也仅为 0 . 0 4 2 . （2 ） 岩体时效特性影响度 根据上述计算结果， 按式 （9 ） 计算其岩体时效特 性影响度为 0 . 0 4 . 显然， 就本研究对象而言， 岩体时效 特性对采场稳定性影响很小. 2 . 2 采场稳定性评判与灾害预警 （1 ） 采场稳定性评判 根据式 （1 1 ） 与表 1 可求得采场各关键点的稳定 指数， 并得其平均稳定性指数为 6 5 . 6 . 再根据表 2 可得 知， 该采场稳定性可予开采， 但其数值接近中等程度 上限， 必须做好必要的安全防范工作. （2 ） 采场安全性预警 为揭示采场可能失稳的危险阶段， 选取了 4 个最 危险的关键点， 根据采场稳定评判函数 （1 0 ） ， 结合表 2 对采场各开挖阶段的稳定程度进行了分析. 分析结果 示图 2 . 图中将稳定指数分为 4 个区域 ①安全区 （0 线 以上的区域） ； ②橙色警报区 （即中等稳定区， 为 0 线 到 1 线之间的区域） ； ③黄色警报区 （即不稳定区， 为 1 线到 2 线之间的区域） ；④红色警报区（即极不稳定 区， 为 2 线以下的区域） . 图 2 表明（1 ）各关键点在开采初期处于安全稳 定状况， 但随着开采的推进， 其稳定性呈下降趋势， 特 表 6 各开采阶段的爆破冲击影响度 （单位 ） T a b . 6E x p l o s i o n i m p a c t i n f l u e n c e i n d e x i n s e v e r a l m i n i n g s t a g e （u n i t ） C00 B01 A01 7 4 6 3 94 3 1 1 9 5 05 35 96 1 1 72 63 54 9 1 11 82 53 6 测试部位 开采阶段 0135791 01 1 0123456789 1 0 1 1 1 . 9 8 0 1 . 8 8 0 1 . 7 8 0 1 . 6 8 0 1 . 5 8 0 0 1 2 稳定程序对数值 l o g W 采场边帮中部 矽卡岩穿插带 硐室边角 凿岩硐室顶板 采场开采阶段 图 2 采场重要部位稳定性变化规律 F i g . 2 S t o p e s t a b i l i t y c h a n g e r u l e i n k e y s p o t 表 4 采场暴露面对采场的影响度 （单位 ） T a b . 4 S t o p e e x p o s u r e a r e a i n f l u e n c i n g i n d e x （u n i t ） 1 12 . 1 72 3 . 5 61 0 0 . 0 04 9 . 3 6 93 . 9 02 2 . 7 03 8 . 4 51 7 . 2 0 52 0 . 6 02 3 . 1 32 9 . 5 01 4 . 9 1 01 2 . 0 82 2 . 7 13 1 . 7 71 4 . 1 8 开采阶段 关键部位 5781 0 表 5 不同开采阶段的声波速度 （单位 m / s） T a b . 5T h e a c o u s t i c v e l o c i t y i n s e v e r a l m i n i n g s t a g e （u n i t m / s） 测试时间ABC 回采结束2 8 2 03 3 2 53 5 2 1 9 分层结束3 0 9 24 0 2 14 0 0 6 5 分层结束3 4 0 64 4 0 64 2 1 0 采准结束4 5 2 54 6 6 24 4 1 2 钢铁矿石砂卡岩大理岩 图 1 7 3 1 3 采场分析模型 F i g . 1T h e a n a l y t i c m o d e l f o r 7 3 1 3 s t o p e 8 别是在开采末期， 硐室顶板、 硐室边角的稳定性急剧 下降； （2 ） 矽卡岩穿插带与采场边帮在整个开采阶段 中稳定性较低；（3 ） 采场破顶时， 所有的关键部位的稳 定性均进入警报区， 硐室边角进入黄色警报区， 而凿 岩硐室顶板则进入了红色警报区， 处于非常不稳定状 态， 在施工中尤应重视. 3 结语 近年来，随着国内外对矿山安全的日益重视， 采 矿灾害预警系统的研究成为国内外研究的热点. 然而 目前大多数研究仍处于理论研究阶段， 实际工程仍主 要采用地压监测的方法， 对部分不稳固采场开采过程 进行跟踪观察， 预报可能出现的危险. 可以认为， 矿山 尤其是地下开采矿山灾害预警实际缺位， 是目前地下 开采事故频发主要原因之一. 本文对金属地下开采灾害预警理论体系推演与 灾害预警系统构建进行了初步的探索. 从其在铜绿山 铜铁矿初步的应用来看，该系统还是适用成功的. 当 然， 其中仍不乏不足之处， 欢迎同行指正. 由于地下采场的稳定性与安全性受到诸多因素 的影响，并随着应用的工艺不同而各不相同. 本文由 于时间与水平有限， 主要针对大直径深孔采场的稳定 性进行了事前评判与灾害预警分析. 期望能抛砖引 玉， 推动地下采矿安全预警理论体系与安全评判系统 的进一步完善， 以确保矿山安全稳定的生产. 参考文献 [ 1 ] 国家安全生产监督管理局， 国家煤矿安全监察局. 2 0 0 6 年上半年全 国非煤矿山安全生产形势简要分析和下半年重点工作安排 [ E B / O L ] . （2 0 0 6 - 0 8 - 0 3 ） [ 2 0 0 6 - 0 9 - 0 1 ] .h t t p / w w w . c h i n a s a f e t y . g o v . c n / a n q u a n f e n x i / 2 0 0 6 - 0 8 / 0 3 / c o n t e n t _ 1 8 5 3 3 3 . h t m . S t a t e A d m i n i s t r a t i o no f Wo r kS a f e t y ， S t a t e A d m i n i s t r a t i o no f C o a l M i n e S a f e t y . R e s e a r c ho nt h eS i t u a t i o no f S a f e t yP r o d u c t i o na b o u t N o n - c o a l M i n e i nt h e F i r s t H a l f Y e a r o f 2 0 0 6a n dA r r a n g i n g I m p o r t a n t Wo r ki n t h e L a s t H a l f Y e a r [ E B / O L ] . 2 0 0 6 - 0 8 - 0 3 [ 2 0 0 6 - 0 9 - 0 1 ] . h t t p / / w w w . c h i n a s a f e t y . g o v . c n / a n q u a n f e n x i / 2 0 0 6 - 0 8 / 0 3 / c o n t e n t _ 1 8 5 3 3 3 . h t m . [ 2 ] 方建勤. 地下工程开挖灾害预警系统的研究[ D ] . 长沙 中南大学资 源与安全工程学院， 2 0 0 4 . F A N G J i a n - q i n .S t u d yo n P r e - w a r n i n g S y s t e m o fU n d e r g r o u n d E n g i n e e r i n g E x c a v a t i n g D i s a s t e r [ D ] . C h a n g s h a D e p a r t m e n t o f R e s o u r c e a n d S a f e t y ， C e n t r a l S o u t h U n i v e r s i t y ， 2 0 0 4 . [ 3 ] H O E KE ， B R O WNET . 岩石地下工程 [ M ] . 连志升， 田良灿， 王维 德， 等译. 北京 冶金工业出版社， 1 9 8 6 . H o e k E ， B r o w n ET . U n d e r g r o u n dE n g i n e e r i n g f o r R o c k[ M ] . L I A N Z h i - s h e n g ，T I A NL i a n g - c h a n ， WA N GWe i - d e ， e t a l . B e i j i n g P r e s s o f M e t a l l u r g i c a l I n d u s t r y ， 1 9 8 6 . [ 4 ] L A U B S C H E R . G e o m e c h a n i c sC l a s s i f i c a t i o no f J o i n t e dR o c kM a s s e s - M i n i n g A p p l i c a t i o n s ， T r a n s [ J ] . I n s t e nMi nMe t a l ， S e c t i o nA Mi n i n g I n d u s t r y ， 1 9 7 7 ， 8 6 1 - 8 . [ 5 ] 蔡美峰. 岩石力学与工程 [ M ] . 北京 科学出版社， 2 0 0 2 . C A IM e i - f e n g .R o c kMe c h a n i c sa n dE n g i n e e r i n g [ M ] .B e i j i n g S c i e n c e P r e s s ， 2 0 0 2 . [ 6 ] B R A N D ，B R O WN . R o c kMe c h a n i c s f o rU n d e r g r o u n dMi n i n g [ M ] . L o n d o n G e o r g e A l l e n U n w i n L t d ， 1 9 8 5 . [ 7 ] 郭学彬， 肖正学， 张家达. 房柱法落矿爆破对矿柱稳定性影响的声 波测试[ J ] . 矿业研究与开发， 1 9 9 9 ， 1 0（5 ） 1 1 - 1 4 . G U OX u e - b i n g ，X I A OZ h e n g - x u e ，Z H A N GJ i a d a . U l t r a s o n i c T e s t f o r t h eI n f l u e n c eo f O r eP r o d u c t i o nB l a s t i n g [ J ] . Mi n i n gR e s e a r c ha n d D e v e l o p me n t ， 1 9 9 9 ， 1 0（5 ） 1 1 - 1 4 . [ 8 ] 杨军， 金乾坤， 黄风雷. 岩石爆破理论模型及数值计算[ M ] . 北京 科学出版社， 1 9 9 9 . Y A N G J u n ， J I N Q i a n - k u n ， H U A N G F e n g - l e i .B l a s t i n g T h e o r y Mo d e l a n dN u me r i c a l C a l c u l a t i o nf o rR o c k [ M ] . B e i j i n g S c i e n c e P r e s s ， 1 9 9 9 . [ 9 ] 叶长锋. 洪口水电站坝址区风化岩体工程地质研究及建基面的合 理优化[ D ] . 南京 河海大学土木工程学院， 2 0 0 5 . Y EC h a n g - f e n g . E n g i n e e r i n g G e o l o g i c a l R e s e a r c ho f We a t h e r e dR o c k s o fH o n g k o u H y d r o p o w e rS t a t i o n D a m S i t e a n d t h e R e a s o n a b l e O p t i m i z a t i o no f D a m F o u n d a t i o nS u r f a c e [ D ] . N a n j i n g D e p a r t m e n t o f C i v i l E n g i n e e r i n g ， H e h a i U n i v e r s i t y ， 2 0 0 5 . [ 1 0 ] 钱鸣高， 石平五. 矿山压力与岩层控制[ M ] . 徐州 中国矿业大学出 版社， 2 0 0 3 . Q I A N M i n - g a o ， S H IP i n g - w u .Mi n e P r e s s u r e a n d S t r a t u m C o n t r o l l i n g [ M ] . X u z h o u P r e s so f C h i n aU n i v e r s i t yo fM i n i n g a n d T e c h n o l o g y ， 2 0 0 3 . S t u d y o n D i s a s t e r P r e - Wa r n i n g S y s t e mf o r U n d e r g r o u n d R o c k Mi n i n g WA N GB a o - s h a n 1 ， H U A N GZ h i - w e i 1 ， X I EB e n - x i a n 2 ， Z H O UG u o - j u n 1 1 . D e p a r t m e n t o f R e s o u r c e E n v i r o n m e n t E n g i n e e r i n g ， Wu h a n U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y ， Wu h a n 4 3 0 0 7 0 ， C h i n a ； 2 . D e p a r t m e n t o f S a f e t y R e s o u r c e E n g i n e e r i n g ， C e n t r a l S o u t h U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y ， C h a n g s h a 4 1 0 0 1 2 ， C h i n a ） A b s t r a c t S t o p er o c k - f a l l i st h em a i ns t y l eo f s a f e t ya c c i d e n t si nu n d e r g r o u n dm e t a l m i n e . B a s e do na n a l y z i n g i n f l u e n c i n g f a c t o r s ， r o c k m a s s ， t i m e - d e p e n d e n t e f f e c t ， e x p o s u r e a r e a a n d e x p l o s i o n i m p a c t w e r e t a k e n a s m a i n i n f l u e n c i n g f a c t o r s f o r s t o p e s t a b i l i t y . T h e i n f l u e n c i n g f u n c t i o na n di n f l u e n c i n g w e i g h t w e r e d e d u c e db a s e do nt h ef o u r m a i nc o n t r o l f a c t o r s b y t h e m e t h o d s o f r o c k m e c h a n i c s ， d a m a g e m e c h a n i c s a n d n u m e r i c a l s i m u l a t i o n ， a s s o c i a t e d w i t h a c o u s t i c t e s t i n g i n s i t e .T h e nt h ea s s e s s m e n tm e t h o da n da s s e s s m e n tc r i t e r i o nw e r ep u tf o r w a r d .T h ep o t e n t i a lh i d d e nt r o u b l e sa n d i n d u c e m e n t so f s t o p et ob em i n e dw e r er e v e a l e d ，a n dr e l e v a n t s a f e t yp r e c a u t i o n sw e r ep u t f o r w a r db a s e do ne a c h i n f l u e n c i n gf a c t o r i n d e x . A t t h ee n d ，a na p p l i c a t i o na t T o n g l u s h a nc o p p e r - i r o nm i n ei nC h i n aw a si n t r o d u c e da sa n e x a m p l e . 2 f i g s . ， 6 t a b s . ， 1 0 r e f s . K e y w o r d s d i s a s t e r p r e - w a r n i n g ； r o c k m a s s ； e x p l o s i o n i m p a c t ； s t o p e e x p o s u r e a r e a ； t i m e - d e p e n d e n t e f f e c t ； s t o p e s t a b i l i t y B i o g r a p h y WA N GB a o - s h a n ， m a l e ， b o r n i n 1 9 8 1 ， M . E . ， u n d e r g r o u n d m i n i n g a n d s a f e t y . 9