大红山铜矿西矿段地应力多维度分析研究

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作者张凤婷
来源昆明理工大学
出版年2019
摘要
随着现代社会科学技术的发展,许多难度较大的工程得以实现,如水库、油田、地下工程、矿山等工程,这些都是以准确的地应力资料为基础,还有安全稳定性分析、地震预报预测、地质环境评价等等项目的实现也是需要的。随着矿山井下开采深度的加深,对于巷道的布置与施工的安全性要求就更加严格,因此对于地应力的研究也就显得更加重要与紧迫。本文以大红山铜矿西矿段为研究背景,通过地应力多维度分析研究对矿区的应力分布特征进行研究。多维度分析主要是在研究的思路上、方法上、手段上更加全面严谨,本文通过对地应力的成因及影响因素、地应力分布特征与规律的分析总结入手,对研究矿区的地质形迹、现场实测以及初始地应力场反演加以分析,结合区域上的“大规律”,与矿区内的“小特征”进行结合比较,从而更加全面的得到矿区应力场的分布特征。主要研究工作内容如下:1、通过文献查阅,对不同地区的规律总结得到地应力分布的宏观规律,据此可分析得出大红山矿区局部应力场方向为SSE-NNW;2、根据现场调查得到的节理、断层、褶皱统计结果,可以反演得到大红山铜矿西矿段的地应力场方向;3、采用岩石声发射法对矿区进行地应力实测,分析得到最大主应力大致为水平方向,最小主应力大致为铅垂方向,大小约等于上覆岩体自重应力,三个主应力的大小与埋深呈线性关系,实测得到的地应力方向为北西向;4、采用FLC3D数值模拟软件建立三维地质模型,根据地应力实测资料对矿区初始应力场进行了反演,得到应力场的大小回归数值与实测地应力值进行对比,相对误差基本不超过20%,表明反演的结果是可靠的;5、总结矿区地应力分布状态,可以看出,地应力的分布大致是与区域上应力分布方向相一致的,但又有其不同之处,某些断层附近应力方向有一定的偏转,这是局部构造作用下产生的应力变化,同样的一些巷道内由于工程扰动的影响,应力值或大小也会发生一些变化,进而影响了岩石稳定性。

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