论文部分内容阅读
随着中国社会经济的快速发展,地下金属矿山的开采规模和数量不断扩大,在矿山巷道施工过程中,开展超前地质预报是减轻和预防地下巷道地质灾害的重要手段,对于提高巷道施工安全性具有十分重要的指导意义。徐楼铁矿是一处典型的岩浆侵入石灰岩中形成的接触交代型磁铁矿矿床,铁矿石资源储量巨大,但经常因为巷道防治水和防范围岩掉块而延缓施工。本文运用现场地质调查、潜孔钻探、TRT-6000和TST探测技术,对徐楼铁矿石楼二矿带-205 m和-217 m水平两条出矿巷道进行了超前预报研究,通过对预报结果整理分析,获得超前预报综合解译结果。基于预报结果,使用Flac3D软件进行巷道围岩稳定性数值模拟研究,通过分析巷道拱顶围岩塑性区范围,对围岩稳定性进行定量的分析评价,并提出防治措施建议。最后,利用巷道开挖实际素描情况对超前预报结果进行检验,获得预报准确率。本研究得到以下认识和结论:(1)在使用TRT和TST超前探测技术判断掌子面前方矿岩接触软弱蚀变带或破碎带时,TRT-6000探测三维层析扫描图中会呈现出条带状紧密连续分布的蓝色条纹(负反射);TST探测偏移图像中则表现为红蓝条纹(红色条纹表示正反射、蓝色条纹表示负反射)成组出现在偏移图的两侧,并且呈现出多组交替出现和条纹粗短的特征。(2)经巷道实际开挖检验,超前钻探结果与其基本一致,TRT和TST预报系统在铁矿巷道中预报节理和裂隙、矿岩接触蚀变带与软弱带、岩溶等方面有着良好的效果,TRT预报准确率在68.2%以上,TST预报准确率在63.8%以上,超前预报综合分析结果的预报准确率达到了85.0%。TRT系统在对巷道前方含水体的预报表现一般,结合TST探测系统后有效的提高了对含水体的预报准确率,可为其他类似金属矿山巷道的超前地质预报提供参考。(3)采用Flac3D软件模拟巷道开挖,模拟结果中显示,巷道拱顶围岩塑性区范围在0.6~2.6 m以内的区段可能会发生掉块或局部塌落,是巷道围岩稳定性评价和巷道支护的重点研究区段。