望儿山金矿1号井筒稳定性分析及治理研究

摘要

该文围绕着望儿山金矿1号井筒出现的变形、开裂及治理问题开展研究工作.首先从工程地质角度对望儿山金矿1号井筒周围的地层、构造、岩石特性和裂隙分布进行详细的分析,为井筒变形破坏机制的研究、井筒治理方案的选择、参数的设计提供依据.并且采用先进的地质雷达设备及分析方法对井筒周围的采空区进行探测,得到采空区的分布和塌落变形可靠的资料.然后从力学角度及有限元分析方法对井筒的稳定性进行了分析,发现由于采空区的塌落使得井筒围岩出现了拉应力和较大的塑性区,这是由于局部采空区塌落后,井筒围岩出现应力重分布产生的.根据井筒变形破坏的力学机制,采用了巧妙的爆破卸载与加固相结合的治理方案,并采用稳定性分析方法确定相应的参数.通过分析现场围岩位移和锚索内力量测,证明了治理方案的正确性和可靠性.爆破卸载的实质是调整围岩的应力状态.通过爆破生成裂缝,将围岩的拉应力变为压应力,使井筒的稳定性大大地提高.为岩土工程环境治理提供了一种新的途径.

目录

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第一章前言

1.1课题的来源

1.2国内外的研究现状和存在的问题

1.3本文的研究内容和方法

1.4本课题研究的意义

第二章望儿山金矿工程地质分析

2.1概述

2.2矿区地质

2.2.1地层

2.2.2构造

2.2.3花岗岩类及脉岩

2.3矿床地质

2.3.1蚀变带地质

2.3.2矿床类型

2.3.3矿体地质特征

2.3.4矿石性质

2.4矿区水文地质

2.4.1地形地貌

2.4.2含水层

2.4.3隔水带及隔水层

2.5矿床水文地质特征

第三章望儿山金矿岩石力学特性与地质环境分析

3.1岩体稳定性的地质背景

3.1.1矿区岩体构造特性

3.1.2矿床岩体条件

3.1.3岩体力学性质

3.2井筒变形、破坏的工程背景

3.2.1矿山开采现状

3.2.2采空区及地表状况

3.3岩体破坏的初步分析

3.3.1塌陷破坏

3.3.2构造破坏

3.3.3研究路径

3.4望儿山金矿一号井筒周围采空区雷达探测

3.4.1探地雷达探测原理及仪器组成

3.4.2井筒周围采空区雷达探测的可行性及波形特征

3.4.3雷达探测测线布置

3.4.4探测参数选择及数据处

第四章井筒围岩稳定性破坏机理分析

4.1结构面的岩体工程特性

4.2影响围岩稳定性的基本因素

4.2.1岩体结构类型

4.2.2岩体质量

4.2.3地下水

4.2.4围岩应力

4.2.5采空区尺度

4.2.6采矿工艺

4.3井筒围岩破坏机理分析

4.4井筒围岩稳定数值模拟与分析

4.4.1井筒稳定性计算的基本条件

4.4.2有限元力学分析简介

4.4.3计算方法及成果分析

第五章治理方案及实施效果分析

5.1概述

5.2治理方案的选择

5.2.1采空区充填治理方案

5.2.2卸载与加固结合的综合治理方案

5.3治理方案主要技术参数和施工要点

5.3.1主要技术参数

5.3.2施工工艺要点

5.4实测结果及分析

5.4.1现场量测布置

5.4.2实测结果

5.4.3量测结果分析

第六章主要研究成果和结论

参考文献

致谢

在读期间发表的论文及成果