摘要
随着我国金属矿山不断开采，国内大部分金属矿山浅部资源接近枯竭，进而转向深部开采。黄金作为我国重要的战备资源，产量十分重要。而目前我国大部分地下黄金矿山也进入深部开采，在深部高地应力环境下，采场巷道面临着片帮、冒顶、垮塌、层裂等工程灾害或开采技术难题。论文以山东黄金大柳行金矿为研究对象，为解决其面临的高品位顶底柱回收、采空区处理和灾害防治等一系列技术难题，综合利用室内实验、现场调查测量、理论分析和数值模拟等方法，对岩体工程稳定性进行评价，对开采方法和采场合理结构参数进行模拟分析。主要研究内容及结论如下： （1）对大柳行矿区岩石进行三轴压缩试验与巴西劈裂试验，测得矿区深部花岗岩、煌斑岩、石英闪长玢岩和矿体的弹性模量、泊松比、抗拉强度等力学参数，并通过两种计算方法取平均得到其内聚力和内摩擦角。对深部岩体节理进行现场测量和统计，结果表明该矿区总体上有节理随深度增加节理不发育，岩体完整性变好的趋势，且优势节理组倾向分布及组合关系相一致的特征表明，结构面的空间分布与所调查的位置无关。 （2）对矿区深部岩体地应力分布规律进行研究。从矿区现场取样，使用非定向岩心地表定向技术进行定向，并利用设计的一种二次取心装置进行取心，加工成60个标准试样，通过室内声发射位移控制加载试验，测得五个不同深度测点岩体的主应力大小和最大主应力方向，并给出矿区地应力分布和变化的相关规律。以RMR法作为矿区岩体质量的评价方法，并结合矿区实际情况进行修正，分析计算得出了矿区各岩体组的岩体质量指标，利用Hoek-Brown经验型强度准则，分析计算了矿区主要矿体和围岩体的力学参数。 （3）针对大柳行金矿深部急倾斜薄矿脉开采特点，提出四种不同开采方案，利用模糊数学优化模型，考虑开采贫化损失率及生产能力等8种定量指标和地压管理难易程度等3种定性指标，对四种开采方案进行比较，确定改进的无底柱浅孔留矿嗣后充填采矿法(方案三)为最佳开采方案。利用FLAC3D软件建立数值分析模型，对采场结构参数进行模拟，结果表明当采场跨度为60m，阶段高度为40m时，采场结构较为合理。
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