黑山铁矿隧道稳定性分析及治理方案研究

付 磊

（1.华北理工大学矿业工程学院， 河北唐山市 063009；2.河北钢铁集团矿业有限公司承德黑山铁矿， 河北承德市 067412）

黑山铁矿隧道稳定性分析及治理方案研究

付 磊1，2

（1.华北理工大学矿业工程学院， 河北唐山市 063009；2.河北钢铁集团矿业有限公司承德黑山铁矿， 河北承德市 067412）

摘 要：针对黑山铁矿1#隧道的岩石冒落问题，在现场调查和计算分析的基础上，利用数值模拟软件ANSYS，进行了该隧道的位移、应力及应变研究，分析发现隧道出口处岩体的稳定性最差，竖直方向变形最大位超过最大允许位移50mm，岩层中最大剪应力超过了岩石层的最大抗剪强度0.28mPa。根据数值模拟结果制定了灌注水泥砂浆的加固治理方案。实践表明，该方案有效地控制了隧道上方岩体的沉降位移，并减小了隧道岩石层的剪应力，解决了隧道岩石冒落的问题，提高了隧道的稳定性。

关键词：隧道；稳定性分析；数值模拟；治理方案

0 引 言

黑山铁矿1#隧道是矿山露天转井下开采工程中露天采场的泄水通道，在雨季露天采场排洪中起重要作用，该隧道在非雨季兼起行人和通车作用，由于隧道围岩裂隙发育，岩石风化严重、岩体强度低，且接近地表，在某次掘进快要通出地表过程中，隧道东出口发生大面积冒落，影响隧道贯通。隧道的冒落问题亟待解决。本文以黑山铁矿1#隧道的岩石冒落问题为背景，在现场调查和计算分析的基础上，利用数值模拟软件ANSYS，进行了黑山铁矿不稳定1#隧道的数值模拟稳定性分析，并根据模拟结果制定了冒顶区治理方案。……