某矿山深部开采岩石力学特性研究

龙 腾

(江铜集团银山矿业有限责任公司， 江西 德兴 334200)

1 前言

某矿山首期开采设计最低标高为-658 m，已进入深部开采，二期回采深度更是达到-1 000 m以下。随着采深的不断加大，灾害事故的发生变得更加显著，如矿震的增加，矿岩的持续大变形和流变的明显增强，甚至特定条件下的岩爆等都是深部安全开采的巨大威胁[1-5]，因此，有必要对矿山深部岩石力学特性进行深入系统的研究，这对矿山安全、合理、高效地开采具有十分重要的意义，同时可为类似深井矿山开采提供借鉴参考。

2 工程背景

某矿山开采方式为地下开采，根据矿体开采技术条件，设计两种采矿方法对矿体进行开采，即分段空场嗣后充填法和浅孔留矿法。分段空场嗣后充填法针对厚大矿体开采，矿块垂直走向布置，不留间柱，先采矿柱后采矿房，中深孔爆破。回采结束后，采空区采用全尾砂非胶结充填。

根据工程地质调查，矿区的主要岩体为千枚岩和英安斑岩。千枚岩是低级的变质岩石，常为细粒鳞片变晶结构，一般表现为脆性，其破坏模式的特殊性体现在岩石内在结构发生了破坏，而岩体材料自身并未破坏。千枚岩的破坏形式如图1和图2所示。千枚岩是矿区最主要岩体，其分布最广，属于半坚硬岩组，完整性较好，整体稳固性一般。英安斑岩，属于坚硬岩组，完整性较好，整体稳固性较好。

图1 巷道围岩溃屈破坏示意图

图2 巷道围岩溃屈破坏现场实际图

3 深部岩石的脆- 延特性

深部开采的环境基本上可概括为“三高一扰动”，在这样的开采条件下对岩石峰后强度的研究就显得尤为重要，在高地应力的载荷条件下岩石表现为延性的概率增大，在发生破坏时的不能恢复的形变量一般也明显增大。……