某铁矿开采扰动下矿压变化规律研究

刘 艳，蔡美峰，杨志军，王 潇，李航空

(北京科技大学土木与环境工程学院，北京100083)

某铁矿露天开采自1965～1968年进行短期生产，1981年恢复生产，至2007年2月露天开采结束。为了实现露天转地下的不停产过渡，该矿采用露天-地下联合开采的过渡方案，于2006年9月开始进行挂帮矿开采。露天挂帮矿体开采和地下开采，均使用无底柱分段崩落法进行。

-45m水平是该矿露天与地下联合开采的一个关键水平，主斜坡道和主要联络巷道都布置在该水平中。由于在露天开采过程中的大规模开挖，已经给周围岩体造成了较大的应力扰动，其中，以压应力释放为主，局部可能产生应力集中[1]。在地下开采过程中，使用无底柱分段崩落法继续开采，将会形成更为复杂的应力场，从而引起巷道围岩的进一步变形破坏。因此，对该水平开采扰动下的矿压变化规律进行研究，是非常有必要的。

1 矿区地质构造与岩体结构

1.1 矿区地质构造

该矿位于华北地台北缘燕山沉降带中部，马兰峪-山海关复背斜的次级构造单元中，矿区内主要断层为F9断层，是矿区的主要结构面。该断层走向20°～50°，倾向NW，倾角83°；走向长500 m，宽8～10 m，倾向延伸可达700～800 m，属于正断层。由于受F9断层破坏，矿床被分割为大小两部分。断层带内可见压碎岩，断层角砾岩，擦痕。绿泥石化、片理化发育，局部有岩脉穿插。矿区内F9断层穿过-45 m水平的主运输巷道，围岩受区域构造影响严重。

1.2 -45m水平岩体结构

分析-45m水平岩体的地层特性可以看出，该水平主要是由黑云混合片麻岩和混合花岗岩组成，而且岩石质量都为IV～V，且节理、裂隙发育，岩体的稳定性比较差。……