白银折腰山铜矿露天转地下开采地压研究.pdf

第十卷 第一期 1 9 9 0 年 3 月 长 沙 矿 山 研 究 院 季 刊 Qu a r t e r l y o f CI M R Vo1 ． 1 0 No． I M t o h 1 9 9 0 白 银 折 腰 山 铜 矿 露天转地下开采地压研究 拂自强 浼■ 长沙矿山研究院 提薹 折腰 山铜矿露天转入地下开采后，露天边 坡给地下开采带来一系列地压问 题。本课题针对这一问题，采用各种方浩，对该矿露天边坡岩体的结构特征和稳定性分 类、岩体应力分布特征等主要岩体力学特性以厦地下开采方案实施的可行性等进行了研 究，提出了开采方法的改进厦露天转地下开采应注意的 问题。 一 、前 言 露天 转地下开采的岩体力 学问题，主要研究 地下 开采与边坡滑 落之 间的相互关系，是一 项复杂的岩体力学课题 白银折腰 山矿 露天 转地 下开 采的地压研究 是这类 课题开 拓 性 的 研 究 。 折腰 山露天 矿于 1 9 8 4 年 闭坑后， 留存 的深部矿体转 入地下 开采 。但由于露 天矿 边坡存在 年 限较长，1 9 8 3 年 7月采场东北帮岩体发生大滑坡v i 1 0 0 万米。 ，使井下巷道局部产生错动 裂缝}尤其是采用无底柱分段崩落法开 ，使岩体力学条件进一步复杂化。为此，1 9 8 5 年长 沙矿山研究院、白银公司共同开展了该课题的研究 ，为了了解该矿露天转地下开采过程中井 下岩体应力分布特征、边坡岩体移动规律以及开采对边坡滑落的影 响，并为矿山安全生产提 供岩体 力学依据，我们 采用边坡 及井 下岩体工程地质调查 、岩石静力特 性的试验研 究 ，岩 体 结构分析研究、岩体移动及应力观铡、数值模拟分析及岩体力学综合分析方法，对折腰山矿 区露天边 坡岩体的 结构 特征 和稳定性分类，岩体应力分布 特征 ，以及露天转 地下 的主 要岩体 力学 问题 进行 研究 ，达 到了预期的研究 目的。 二、矿 山概况 。 地 质概 况 矿区出露的地层主要为中寒武纪的海相火山岩和正常沉积的予枚岩。主要岩石有石英 角斑凝灰岩，为主要 含矿围岩}石英角斑凝灰熔岩，石英角斑岩和采场西南边坡分布一套正 常沉积的千枚岩。主要褶皱形态 为一背斜，由两个短轴背料构成，断裂构造发育 ， 艘 此 交 本 文根据鉴定资料改写 ， 参加本研究的还有长沙矿山研究院的徐庆、 蒋嵩 江设、 周青德 、王秦 宜 、张贤芝 曹进修，白银有色金属公司的划清蒋、崔承政、温戚仁、赵生慧、史往贤、巷瑞 昌、魏 炎龙 等 维普资讯 第六图书馆 第六图书馆 长沙矿山研究 院季刊 第 1 0卷 错。对边坡稳定性影 响最大的是 F。 和F 断层。 矿 区主要 有 l ’ 、2 、3 三个 较大 的矿体 ，矿石储量 占垒矿 区矿量的 9 0 以上。矿体 与 围岩为 同一岩层，产状一 致，走 向北 6 0 。 ～7 0 。西，倾 向南西，倾 角 5 0 。 ～7 0 。 。主要矿物 为 浸染状铜矿石 。矿体 和 围岩受 区域动力地质作甩的影响，片理 构造 发育 。 矿 区处于 干燥 地 区，属大 陆 性气候 。地下 水靠大 气降雨补 给， 因而 极不 发育，为不均质 裂 隙水类型，边坡 共有 十多处 出水点，流量很 小。 2 ． 开 采概 况 折腰 山铜矿是我国有 色金 属大 型露天矿 山。该矿于 1 9 5 8年开始 剥离，1 9 5 9年投 产， 至 1 9 8 4年 6月 闭坑 t共 采 出矿岩 6 7 0 0万米 ， 其中铜矿石 5 1 0 0万吨 。露天坑 结构为 长度 ． f- 部 1 3 0 0米， 底部 S 5 0米， 宽度 上部为 6 0 0米 ， 底部 5 0米 }采深 2 8 5米；最终边坡 角 4 2。 ～4 6 。 。是我国有色金属矿 山服务年限最长的高陡边坡。由于长年风化和爆破振动。降 低 了 边坡岩体 的稳定 性， 自 1 9 7 1年 至采场 闭坑为止，共发生较大 的滑坡 1 0次， 曾给生产造 成严 重影 响。 地下工 程采用主、 副井开拓方 案 ， 无底柱分 段崩 落方 法开 采 ． 设计年生产 能力为 1 0 0 万吨。完成的开拓中段有 1 6 5 5米和 1 5 9 5米水平。在Ⅲ行半至Ⅶ行之间将露天二采场剥离废 石倾倒在坑底， 东边 坡及西部 采用强制崩落边坡岩体 ，各形成厚约2 0 米的覆盖层 。1 9 8 7年 3 月开始生产，截至 1 9 8 8年末，垒矿共采出矿石 7 6万吨。此期间井下生产矿段为 ， 东 边 坡 1 7 1 5 、1 7 0 5 和 1 6 9 5分段 ；东部 Ⅳ行 至Ⅵ行1 6 2 7 分段 I西部 Ⅷ行半 至 Ⅸ行 及 x行至 Ⅺ行 1 7 0 5 分段及 9号矿体 1 6 9 5分段。此外在矿区东部Ⅲ行 附近，正在进行大直径深孔采矿试验 准 备 工作 。 三、研究内容及方法 1 ． 岩石静力特性试 验 试验分岩块静力特性试验和岩石结构面残余抗剪强度试验两部分。 1 岩 块静 力特性试验 用常规方 法铡定了折腰 山矿 区 1 2种矿 岩的规则岩块抗压、 抗剪、抗拉强度及弹性模量。由试验结果 坷知，矿 区岩石静力特性参数由子岩性复杂具有波 动范围大的明显特征。如弹性模量为 0 ． 7 5 ～1 2 ． 4 1 0 公斤／ 厘米。，抗压强度为 1 5 0～ 2 0 6 0 公斤， 厘米 ，抗拉强度为 3 ． 3 ～6 1 ． 4 公斤／ 厘米 。其次， 由于层 片理发育，岩石呈 现强 烈的各向异性 。由试验 结果 可知，一 般岩石都表现为垂 直于层 片理方 向的强度大 于 平行于 层 片 理方 向的强度，而变形则 与此相反 。如石 英角斑凝灰岩 ，其垂直层理加载的 抗 压强度为 9 5 1公 斤／ 厘米 。 ，弹模为 3 ． 2 2 x 1 0 公斤／ 厘米 ，而平 行层理加 载的抗压 强度仅 为 3 4 9 公斤／ 厘米。 ，弹模反而达到 6 ． 2 9 l 0 公斤／ 厘米。 。 2 岩石 结 构面残余 抗剪强度试验 边坡岩体的力 学性质不仅 取 决于结构体的特性 ， 而 且还 和结构面的特性有关 。在岩体工程 稳定 性分 析 中，结构面起着主要 的控制 作用 。当需 要考虑 岩体 长期稳定性 时，沿结构面 的残 余量抗剪强度是边坡 稳定 与地压研究工 作中不可缺 少的一 项试验。 由于残 余抗剪强 度不 受试 件 I - ,j 一 效应的影 响， 故可 在室 内用不规则小试件 间 接铡 定。 采集沿结构面分 离成研半 的试样，置八 试模 内用 水泥 砂浆 浇注，经脱 模养护后 即可进 行 维普资讯 第六图书馆 第六图书馆 第 1 期 白银折腰山铜矿露天转地下开采地压研究 试验 。 试验 分常规和单 点摩擦两种 方法，在 XJ 一 1型 携带式 剪切 仪上 进行。测得五种岩石 共 2 5 块试 阵的 残余摩擦 角 为 3 4 ． 3 。 ～4 1 ． 1 。 单点试验 与常规试验的 结果 相近，峰值 摩擦角 P 为 4 1 ． 2 。 ～4 8 ． 0 。 峰值 与残余值 之差主 要是剪切面 凹凸不平 的嵌锁作 用产 生的 。 残余抗剪强度值随着原始表面粗糙程度及所施加的正应力的不同而变化，但对于同类岩 石变 化很 小。 2 ． 边坡体结构分析 边 坡体 结构分析 是露天 边坡工程岩体稳定 性分 析的 基础，其分析 成果 是边坡岩体稳定 性 综台评价 的重要 依据 。 1 岩体 结构类型 及其稳定 性评价 该矿边 坡岩体 可分为块状 、层状 、片状 、碎 及散体 结构 等五 种 结构类型 。 层状结构的石英 角斑 凝灰岩 ，边 坡岩体 的稳定性较好。局部 台阶 失稳，是 因边 破岩体被 缓倾 顺向结构面切割所致 块状 结构的 石英角斑岩和石 英角斑凝灰熔岩 ，边 坡岩体的稳定性 亦 较好。碎裂 结构和片状 结构边 坡岩体稳定性较差。散体 结构 边坡 岩体不 稳定。 2地质 结构 与边坡 的组合关系 ①大 中型地质 结构面 与边 坡的组 合关系大 中型地质 结构面主要 是指矿 区Ⅲ级以上的 破裂结构面，它们和边坡 的 组合关系控制着 整体边坡 的稳 定性 ，其组合关 系见表 l。 夫 中型地质 结构和边坡 的题台关 系 表 1 断层 编号 级 别 产状要素 结构面和边坡组合关系 Fl I l 1 6 5 。 ～2 O 5 。 ， 厶6 5 。 ～7 5 。 和南边坡为反向结构 Fs Ⅱ 2 1 0 。 ～ 2 2 0 。 ． 止 4 8 。 ～6 5 和 西边 坡 为 反向 结构 i- r F l Ⅲ 和 东 边 坡 为 反向 结 构 这一系列北西 走向的压性结 构面和 上下盘边坡组台 成稳定 结构 。 但在采 场上盘， F 和 F e 出露的交岔地段，挤压 破碎 带较宽， 构造 岩体 受上部岩体 重 力作 用压 缩变 形， 影响了上部 边坡岩体 的稳定 性。 东边 坡岩体受断层 F- 、F s切割，破坏 了岩体 的完 整性 。东北边 坡下部 岩体 受断 层F。 切割，致 使边 坡基脚 失稳，是滑坡 的原 因之一 。 ⑦小型地质结构面和边坡的组台关系层理、节理、片理和小断层等这 些小型地质结 构面 组 台的岩体 结构 网格 ，往往控 制着局部边坡的 稳定 性 这种具有 一定连贯 性、 密集发育 的小型地 质结构面和 大断裂组 合， 也可能形成较大 规模的破裂面，影 响整体 边 坡的 稳定 性。 依据边坡岩体结构面的特性、结构面和边坡的组台关系，对折腰 山矿区边坡岩体稳定的 结构类型进行 了赤平极射投 影分析 。分 析结果为； 上盘岩组 的边 坡岩体 多属稳定和 基本稳定 结构，仅局部 属不 稳定 结构 j下盘岩体均属基本 稳定和 稳定结构，台 阶局部 滑落是 缓倾节理 维普资讯 第六图书馆 第六图书馆 长沙矿 山研究院季刊 第 1 O 卷 切割造 成；东 北边坡基本属不 稳定 结构 。概 括地说，即 上下盘边 坡岩 体 稳 定 和基本稳 定，而东北部边 坡岩体 不稳定 。 3 ． 敢值模 报分 析 在开采范围 内选择 两个 有代表性的地质 剖面， 即东边坡4 0 2 5 0剖面，南边坡 8 0 0剖 面， 建立 两类不 同开采 条件的计算模型 。 东边坡 4 0 2 5 0剖面 M- 模型 平行矿 体 走向剖切，见 图 1 。 该模型模拟的采矿方 法为 东边 坡 1 7 3 5 1 6 7 5间 的无底拄分段崩 落法和处在坡底的大 直径 深孔采矿 法。南边 坡 8 0 0剖面 M 模型 垂直 矿体 走向剖切， 见 图 2 ， 所模拟的采矿方 法为无底柱分段崩 落法。 M l 模型模拟五个开 采步骤， 而 M。 模拟的开采 步骤分 两步，见 表 2 。 囝 1 4 0 2 S 0隶边坡工程墟质纵翻■围 棋茧简要 说 明 寰 2 模型 号 开 采 顺 序 说 明 M1 一a 地下开采前 计算初始瘦力场 东边 坡 1 7 3 5 1 7 0 5采 场与 1 、5 试 验采 场 同时 开采 ，试 验采 场 M 1 --b 第一 次 开采 宽 8米 、高 3 6米。 Ml c 第二1痰开采 l 、5 试验采场充填 M 1 一 d 第三次 开采 东边 坡 1 7 0 5 1 6 7 5采 场与 3 试 验采 场 与同 时开 采 ． M1 一e 第四次开采 3 试验采场充填。 M1 一f 第五次开采 2 试验采场开采结束。 Mi a 地下开采前 计算初始应力场 M j b 第一 次 开采 南 边坡 1 7 3 0 1 7 0 5采 场开 采。 M 2 一c 第二次开采 1 7 0 5 1 6 7 5采场开采结束 模型采用混合单元剖分。M． 模型计有单元 4 3 0 个， 节点 4 4 4 个；Mt 模型计有单元 5 2 7 个，节 点 5 7 8个 。 计算采用平面 有限元程序 ， 对 所选 择的计算剖面进行线弹性平面应变分 析。 程序 分 多步骤模拟开采过 程，求 解在不 同回采时期 边坡岩体 中的应力与位移分布特 征 。 计算由 I B M P C ／ XT电子计算机完成。 计算仅计岩体 自重 。分析 中采 用维鲁克一 普拉格屈服 准则和 拉力破坏 条件 。 1应力分布 在 两种 模型 的计算结果 中，其 初始 应力场有着相似的规律性 靠近 坡面岩体 中最大主应力方 向 与边 坡倾 向趋 于一致，而坡底岩体 中最大 主应力接近水 平方向 东边 坡地下 采场开采后，采 空区 顾板岩体 中出现 了较大范围的拉应 力区。但试 验采 场回采对 维普资讯 第六图书馆 第六图书馆 笙 塑 ～ 白 银折 腰山 铜 矿露 天转地下 开采 地压 研究 边坡岩体应力分布影响很小。南 边坡岩体应力分布受采 动 和 F 断层 的影响较大 。 计 算 结 果表 明， 采场周 围岩体 内压 应力值远 低于 岩体 的抗压 强度 。因此可 以 认为分布在采场周围岩体 内的拉 应力将是导致空区失稳的重要因 素。 2位移分布 由计算 结果可知，东 边坡地下开 采导致 边坡岩体产生移动，位移最大值 发生在采 空区顶 板 处 ， 其 值为 2 ． 3 5厘米 竖直方 向位 移 I 坡 底大 直径 深孔采矿 法试验 采场 的 开采 对边 坡岩移所产 生的影响 很小 。南边 坡采场 回采后 。 F 断 层 以上 边坡所产生的岩移较小， 其下至 采空区顶板 间岩 移较大。 图 zⅧ行南边坡工程地质 剖面 图 最大值发生在采空区顶板处，竖直方 向最大位移值为 2 ． 6 7厘米。 3稳定 性分析 在所模拟的开采 条件下 ，东边 坡除 采空 区顶板、侧壁岩体 外， 其 余岩体计算稳定性系数均大于 3， 稳定性较好 。 根 据计算结果圈定的不稳定 区域如 图3所 示 。由图可知，东边 坡岩体 破坏范围有限 。由于受该 区域岩体 结构等 地质因素的制约，采 空 区围岩在拉应力作用下逐步塌落，是东边坡岩体的主要破坏形式。南边坡开采后，采空区上 方岩体 将 出现较大 的不稳定 区域，如 图 4所示 。 ． _、 ，； i 7 l 5 ／ 定区界 芭 ＼ ／ ， ／／ I 。 j～ I 2 盈可能 破 坏 医 图 3东边 坡不稳定 区域 图 4 南边 坡不 稳定 区域 在此 区域 内， 采 场顶板至 F 断层 间的岩体存在 着沿 预计 破坏界面整体婿 落的 可能。因 维普资讯 第六图书馆 第六图书馆 长沙矿山研究院季刊 第 】 0 卷 此，对该区域采用块段法进行了稳定性校桉 ， 计算得稳定系数 4 ． 5 8 ， 这说明边坡沿预计破 坏界面整体滑 落的机率很小 。由于南边坡 岩体 为层状反 向结构，在 目前的开采 条件 下，可能 出现的破坏形 式是 在岩体 自重应力作用下，岩体 层面逐渐分离向采空 区惯例塌 落。空区周 围岩体 内分布的拉应力是促使出现这种破坏形式的重要因素。 4． 现场观测 1井下岩体应力 观测 为了观测采 区周 围岩体扰 动应力变 化情 况， 采用光应力计 作 为观 铡手段 。考虑蓟露 天转地下开采的特性和光应力计工作特 点， 测点一般布置在 中段运 输 巷遭、穿脉巷道、下盘 联络道及夭井， 溜 并联络道 的帮壁。 井下 共埋设光应力计 7 7个。 通过观 测， 初步摸清了井 下岩体 扰动应力分布及变化特征 。由观 测结果可知。 ①靠 近边 坡或回 采工作 面的 区域 内， 由于受开采扰 动影响，岩体应 力变 化较小。 大部分测点的最大主应力方向为垂直或近似垂直}东边坡回采造成的边坡岩体扰动 应力，其方 向与山偏压 力造 成的应 力场的方 向一致，即靠近坡面的岩体 中最大主应力方 向基 本与边坡平行，这与数值分析结果一致。 2边坡岩 移观 测 井 区内共 设置 东，南和南 西三个 观测 区，各观测 区设 置两 条相 互垂直的观 测线 ，共计 l 9个 测 点。 边坡岩移观 测的控制 点采 用整体 布置形式 。 用 DM5 0 3激光测距仪配 DK 一 A经 纬仪进 行 控制网观铡。 用蔡 司 0 1 0光 学经纬仪运 用前方交 台法观测位移， 用全圃方 向法观测水平 角，三 角高程法观测沉 降。 由 1年零 4个月 的观 涣I 结果 i 知， 东 区各测 点位移较 明显 。 位移最大 的测 点， 其水平位移 达 5 O 毫米，沉降达 5 6 毫米。位移矢置朝向露天坑。根据东边坡现有观测资料相开采状况， 计 算得出，端部边坡岩体 的崩 落角和 移动 角分别 为 6 1 。与 5 2 。 。 南及南西 观测 区因受地形 条件 限制，无 法在 边坡 下部设置测点 。由于观测 区 下部 矿体 的 开采范 围和深 度都 不犬， 采动影 响尚未 波及 测点，故未产生 明显的移 功。 四、研究结果的综合分析 综合岩石 静 力特性试验、岩体结构分析 ，数值模 拟分析和现场 观l蜊研究 结果 ，可 以从 岩 体 结构特 征、应力和 位移分布特 征 以及开采过程 中应力变化和 位移 观测 值， 综合分析地下开 采对 边坡体稳定性 的影 响和 地下开采方 案实 施的可行 性。 1 ． 逸坡 稳定性评 价 该 矿露天采 场西部 由于 境界收缩 ，边坡较稳定 。受地下开 采影 响， Ⅱ行 北边 坡 虽然可能 发生石英 角斑 凝灰岩层状顺 向结 构滑 落变 形， 但滑落量较小 ，且下有覆盖层缓 冲，不 会引起 大的灾害 。Ⅷ行南边 坡 虽有 可能发生 s层状 反 向结构倾倒变形， 但 破坏过 程是 渐变 的， 出 现 整体边 坡滑 落的 可能较小。 采场东部 边坡 岩体 断层节理 发育 ， 地下开采 规模较大 ， 边坡稳定 问题较西部突 出。其中， 东边坡属碎裂 结构岩组 ，岩体完 整性 较差 。虽有 可 能 发 生斜向结构塌落变形， 但囡处 于端 部，受． h、下盘边 坡岩体 夹制作 用，不 易产生大的滑落。 东北角边坡岩体基本 羁 不 稳定 结构 ， 构造控制 明显 1 9 8 3年发 生 ] 0 0万米 。 的大 滑坡 后，老滑体时有移动。根据宏观调查可知，目前该处地表开裂现象明显，边坡涵洞内出现 多 维普资讯 第六图书馆 第六图书馆 1期 白银折 腰 L 铜矿 露天 转地 下 开采 地压 研 究 条裂缝，可见 东北角地段仍是 一个较不稳定 的区域。随 着开 采的延深， 该处边坡 可能 继续滑 移。但困有老滑体作缓冲，对井下生产无直接危害。 东部南边坡属 逆向边坡， 困岩体 较破碎， 露天 开采期 间曾发生过 两次滑坡，经 削坡减 载 及 增设安全平 台的 治理后， 上部边坡 较缓，而 边坡 下部台 阶较陡，迭6 O 多度 。随 着开采的 延 深，边 坡有局部滑落的 I ] 能 。但 由于 l v行左 右坑底约有 2 O米厚的度石覆盖层 与东北 角老 滑 体相连， 增加 了边坡被动 岩体 的重 量 对边 坡稳定有利。而且即使此处边 坡塌 落， 也固有缓 冲作 用而不致对井下 生产造成大的 危害。 此外，地 下开采 时， Ⅵ～Ⅷ行 无矿带将 起隔离矿柱作 用， 对边 坡稳定有 【』 。 总 之，该 矿地下开采在短期 内不致 引起 边坡大 的 滑落，而局部 滑落对井 下生产不致造成 严重灾 害。 2 ． 现有开采 方 案实 施的可行性 爱改进 经 岩体 力学综合分析， 可以认为折 腰 山铜 矿采 用无底 柱分段崩落法回采露天采 再留存 的深部 矿体是 基本可行的，但该方 法在具体运 用 中存 在着一 些较为 明显的 问题，有作进一步 改进 的必要 。 根据矿 区东 富西贫， 东部矿岩稳 固性优于西部 的特 点，建议在东 部 1号矿体 富矿段采 用 大 直径深孔崩 矿嗣后充填 采矿方 法。这样不仅 提高 了资源的 回收数量 与质 量， 同时也可延缓 边坡 岩体的破坏过 程，增大 边 坡岩体 的安全 系数。这一建议被 采纳， 必将提 高矿山的经济效 益和 回采 的安 全程度 。 3 ． 露夭转地 下开采应注意 的几个 问囊 1 慎重考虑露采后期的开采方案 露采后期采用台阶并段，加陡边坡角，延深强 采的作 法，这对露天 矿山而言， 无疑是经济 ，高效地 回收矿产资源的好 办法。但对于 尚需转 入地下开采的矿山，则需慎重权衡得失后，再对露天后期的开采方案作出决定。折腰山铜矿 露采 后期，充分分析了边 坡稳定状 态等因 素后，采用上 述作法，取 得 了 良好的效果 。但是， 露天 转地下开采的矿 山若对 边坡性态、露采 与地采的衔接 关系等 问题，不加详 细分 析， 露采 后期 盲 目强采， 虽然眼前利益可观，但 直接 降低 了 由坡稳定性， 有可能给露采 与地 采的生产 衔接造成 困难，制约地下开采方 案的选 择， 增加 地下开 采的难度。 2 保持均 衡开采 该矿 由于历史和开 采条件的 综合原 因， 露采时东部超前开 采， 造 成露天 坑 底部西 高东低，东部矿体开 采下 降深度 超过 西部 7 8米 为 限证矿 山有一宅 盈利 ， 就生产现状 而言， 东部矿体 的开采速度不大 可能放 慢。因而东西 部矿体业 已存在 的高差将 会 继 续增大 。这样 将会给开采过程 中的地压管理 工作增加 困难 ，同时， 由于 多中段作 业，将大 大 增加 生 产管理 和巷道维护工作 的难度。 因此， 为便 于地压 控制， 简化生产管理，建议加速 回采 边坡残矿与西部矿体，适 当降低 东部矿体 回采速 度，调 整好东、西部矿体同的开采关系， 使其 高差逐 渐缩小， 保持 矿体 的均 衡开 采。 3加 强地压 观测， 确保安全生产 该矿转入地下 开采以来，至今 来出现大 的地压 活动，边 坡岩移和井下 岩体应力变化值都不大 主要原 因是， 转入 地下 开采时间不长，采深 不大 ，未 引起 边坡大的 滑落。但随 着时间的延续，开采 规模的增大 以及 因采动丽 引起 的边 坡 局部失稳，地压 活动有可能加剧， 给生产带来 灾害。为此，该 矿在 整个 地下开采过 程中，应 加 强岩移和 地压监 测工 作，以期掌握 地压 活动规律，及 时作 出预报，对 控制地压 活动，保证 维普资讯 第六图书馆 第六图书馆 长沙矿 山研究院季刊 黄 l O 卷 安全生 产是 非常必要 的。 五、结 论 1 ． 折 腰 山矿岩体 可分 为块状 结构， 层状 结构、片状结构，碎裂 结构及 散体 结构等五种 类型。其中碎裂结构，片状结构岩体稳定性较差，散体结构岩体不稳定，矿 区边坡岩体除东 北部边坡 外，均 处于稳定和 基本 稳定状态 。东北部边坡受构造控制， 曾发生大 规模滑坡， 目 前 该 区域仍不 稳定 。 经岩体 力学综合分析可知，该矿 在 转入地下 开采 的初期， 整体边 坡大 规模滑动的可能性 很小，小 范围的滑坡不足以对 地下开采 构成威胁 。 2 ． 矿区井下岩体应力 以垂直 应力为主，但受边 坡影 响， 在靠近坡面处最大 主应 力方 向 与坡面基本一致；坡底岩体中最大主应力接近水平方 向}远离坡面岩体最大主应力仍为垂直 方 向’坡脚 为应力集 中 区。 地下开采后 ， 采空 区角 点出现应 力集 中， 在 空区围岩 中 分布着 一定范 围的拉应力 。应力 观 测 结果 表 明， 坡脚 或采 矿工作面 附近岩体 应力 变化 较大 ， 方 向为垂 直或顺坡面 ’远 离坡 角或 采 场 的铡 点， 应力变化较 小， 方 向垂 直， 这裘明采动影响的岩体应 力变 化只发生在回采 区或附近。 3 ． 折腰 山矿露天转 地下 开采 时， 采用无底柱分 段崩落法回采深部矿体是 基本 可行的 但为充分 回收矿产资源，提高 回采工作 的安全程度， 在东部 1号矿体富矿段采 用大 直径 深孔 崩矿 嗣后充 填采矿法 是较 为台 理的。 4． 本课题的研究 结果 为深部采矿工程提供了岩体 力学依据， 阐明了折腰 山矿露天边坡 岩体 的 结构特征 和稳定 性分 类， 以及岩体 应力分布特征 等， 从而揭示了重复采动造成 的边 坡 岩体 性态改 变及其对稳定性 的影 响。其分析研究 结果 与现场观测相 吻台 。 5 ． 随着我 国采 矿工 业的不断发展， 一些延深 较大 的急倾 斜厚矿体 由露天转入地 下开采 ， 因而这类岩体力 学 问题的研究已被提 到议事 日程上来， 并倍 受人们的重视 。本课题作为首次 进行 的这种开 拓性的研究工作， 必将为越来越 多的露天转 地下开采的矿山提供有益 的借 鉴。 本 文于 1 9 8 9年 6月 2 6 日收 到 A STUDY ON G RO UND C0NTROL DURI NG OPEN PI T MI Nr NG TRANSFERRI NG TO UNDERGROUND M I NI NG I N ZHEYAOSHA N COPPER M 1 NE Li u Zi j i a n g Sh e ff Ga ng Ch a n g s h a I n s t i t ut e o f M i ni n g Re s e a r ch Ab s t r a c t Af t e r Zh e ya o s ha n Cop pe r M i n e wa s t r an s f er r e d f r om op e n Pi t t o u n d e r gr ou n d m i ni g l t h e o r i gi n a L op e n pi t s I op e b r ou g ht a s e r i e s o f g r o u nd p r e s s u r e pr o b l e ms ． Di r e c t e d a g ai ns t t he pr ob l e ms ， a e r i e s of i nv e s t i g a t i o n wer e c on du c t e d U C h a s r o c k s t r u et u r a1 c h ar a c t e r i s t i c s a n d s t abi l l t y cl as s i f i c a t i o n of t h e op e n pi t s t o p e an d a f e a s i bi l i t y s t u d y o f u n d e r g r ou n d mi ni n g me t hod ． As a r e s u i t ， s ome i d e a s we r e p ut f o r wa r d f o r t h e i mpr ov e me nt of u n d e r g r o un d ml ni n g me t h o d a n d s o me pr obI e ms s h o ol d b e n 0t i c e d f o r t h e t r a as i t f r o m op e n pi t t o u n d e r g r ou n d ml n i n g． 维普资讯 第六图书馆 第六图书馆