非連續(xù)復(fù)雜群采空區(qū)穩(wěn)定性分析與治理方案研究.pdf

1、我國已成為世界金屬非金屬礦產(chǎn)資源開采大國，金屬非金屬礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用成為了我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱。隨著礦產(chǎn)資源開采的力度和規(guī)模的不斷擴(kuò)大，隨之而來的安全問題也日益突出。受礦床開采技術(shù)條件、開采成本、技術(shù)裝備、經(jīng)濟(jì)效益等因素制約，在我國大約有半數(shù)以上的金屬非金屬礦山采用空場法采礦，在回收資源的同時(shí)遺留下了大量的采空區(qū)未處理，且大多數(shù)礦山的采空區(qū)存在不同程度的安全隱患。
　　本文以潘洛鐵礦為依托工程，以其非連續(xù)、復(fù)雜群采空區(qū)為主

2、要研究對象;在深入分析礦山開采技術(shù)資料以及查閱和檢索相關(guān)研究文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，開展了巖體工程地質(zhì)調(diào)查和采空區(qū)形態(tài)調(diào)查等現(xiàn)場工作;采用全數(shù)字型剛性巖石力學(xué)試驗(yàn)機(jī)MTS對采空區(qū)圍巖的力學(xué)參數(shù)進(jìn)行了室內(nèi)測試;對不同性質(zhì)的巖體采用RQD指標(biāo)法、RMR分級法和Q值法進(jìn)行了巖體質(zhì)量評價(jià)和工程分類;建立了采空區(qū)和地表的三位可視化模型。采用Barton“當(dāng)量尺寸”極限跨度分析法和Mathews穩(wěn)定性圖解法，從頂板允許跨度和允許暴露面積兩個(gè)方面計(jì)算分析了采空

3、區(qū)頂板的穩(wěn)定性;通過二維彈塑性有限元數(shù)值模擬計(jì)算，分析了采空區(qū)圍巖的應(yīng)力、位移和塑性區(qū)的大小及分布狀況;綜合考慮理論分析和數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果，對不同采空區(qū)的穩(wěn)定性狀況分別進(jìn)行了分析和評價(jià)。根據(jù)不同采空區(qū)的穩(wěn)定性狀況和埋藏條件，通過計(jì)算分析、工程類比，有針對性地提出了從地表下掘充填天井，取地表廢石充填采空區(qū)，構(gòu)筑阻波墻和密閉墻等不同的處理方案，滿足了礦山地表不允許塌陷、井下廢石量較少等實(shí)際情況，技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理。
　　本文的研究