深部岩体岩芯饼化特征分析与原岩应力计算研究

张旭^1,2，郭奇峰^1,2

1. 北京科技大学土木与资源工程学院2. 金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室

摘 要：以三山岛金矿地质勘探钻孔岩芯饼化现象为背景,详述饼化破坏特征,结合国内外多种推算地应力的理论计算公式,与现场岩芯饼化厚度进行大量对比计算,并基于矿区多个水平的地应力测量和岩石试验结果,得出了岩芯饼化薄饼与厚饼推算地应力的优势公式。通过3DEC数值模拟软件结合前期地应力测量成果模拟了钻孔过程以及岩芯根桩的应力分布,依据应力分区和优势公式推算了岩芯根桩不同应力分区的岩芯饼化厚度。区域Ⅰ,最大主应力为82~83.6 MPa,饼化厚度为7.7~7.9 mm;区域Ⅱ,最大主应力为80~82 MPa,饼化厚度为7.9~8.36 mm;区域Ⅲ,最大主应力为76~78 MPa,饼化厚度为8.79~9.31 mm。通过数值模拟兼理论计算获得的岩芯饼化厚度与现场实测误差在2 mm以内,为岩芯饼化现象研究提供了有益思路。

关键词：岩芯饼化;地应力测量;理论计算;数值模拟;饼化厚度;