小厂坝矿区岩爆发生机制及岩爆区域划分

刘涛^1,2,3，严文炳^2,3

1. 北京科技大学土木与资源工程学院2. 西北矿冶研究院3. 甘肃省深井高效开采与灾变控制工程实验室

摘 要：以深部开采过程中的岩爆现象为研究出发点,对厂坝铅锌矿的岩爆发生机理进行了研究。采用AE法对矿区地应力进行了测量,掌握了深部地应力的分布及变化规律。建立小厂坝矿区三维可视化模型,根据三维地质、矿体和空区模型进行数值计算,以Barton岩爆准则判别标准建立矿区岩爆倾向性判断准则,对矿区的岩爆危险区域的划分进行了研究。研究结果表明:小厂坝区域的地应力以水平构造应力为主,最大水平主应力为36 MPa,属较高应力状态,水平应力是小厂坝岩爆的主要能量源泉,这与现场顶板岩爆较两帮的岩爆更为严重的现象相一致。数值模拟结果显示,强岩爆区往往出现在空区附近,且埋深越大,强岩爆倾向区域范围越大,随着深度的增加,有弱岩爆倾向区域向中岩爆倾向过渡的趋势。

关键词：高应力;岩爆;Barton岩爆准则;危险性区域识别;