司家營鐵礦南區(qū)地表沉降變形分析研究.pdf

1、礦山開采地表沉降變形的研究工作對人們的生產(chǎn)和生活具有十分重要的意義，隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，大量有用礦物在進行現(xiàn)代化建設(shè)的過程中被開采，由此輕則破壞巖體內(nèi)和地面上的一些生產(chǎn)和生活設(shè)施，重則引起地表塌陷，影響生產(chǎn)的正常進行和人民生活水平的提高。為了實現(xiàn)礦山安全高效開采，并解決好礦山開采與生產(chǎn)生活不和諧這一現(xiàn)實矛盾，需要依靠對開采沉降變形的深入研究。
　　本論文依托中冶京誠（秦皇島）工程技術(shù)有限公司與河北鋼鐵集團礦業(yè)有限公司的橫向合同

2、，以司家營鐵礦南區(qū)南礦段和大賈莊礦段為研究對象。司家營鐵礦南區(qū)開采條件復雜，地表有村莊和農(nóng)田，第四系含水豐富。為有效的降低由礦山開采可能引發(fā)水患的影響、防止地表塌陷、減少地表變形，礦區(qū)采用階段空場嗣后充填采礦法，采取自下而上的開采順序。
　　盡管礦區(qū)采用充填法，可有效的減緩地表沉降變形，但是因為爆破、采場頂板并非平面，礦山充填很難實現(xiàn)完全接頂、且充填體充填后還有不同程度的收縮等原因，上覆巖層及地表仍然不可避免的會產(chǎn)生連續(xù)的移動和變

3、形，此變形實際上是一個復雜的時間-空間問題，通常需要經(jīng)歷較長時間才能達到最終的沉降值。
　　本文采用計算機數(shù)值模擬軟件FLAC3D,對地表沉降進行變形分析，對進一步了解地表巖移規(guī)律、預測地表變形、指導礦山安全生產(chǎn)、分析變形對地表建(構(gòu))筑物的影響等具有非常重要的意義，同時結(jié)合礦區(qū)實際情況，建立了GPS沉降監(jiān)測網(wǎng)，應(yīng)用較先進的GPS-RTK測量儀器，分別對司家營鐵礦南區(qū)南礦段和大賈莊礦段比較敏感的地點，如開采區(qū)上方、農(nóng)田、村莊等進行

4、了重點監(jiān)測，通過科學的計算分析，歸納出該地段地表沉降的一般規(guī)律，最后，根據(jù)礦山實際情況，提出開采沉陷防止和控制的一些技術(shù)措施，包括以填充體為核心的巖層控制技術(shù)及以優(yōu)化采場礦塊尺寸為核心的采場結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)，本文詳細介紹了研究區(qū)填充的實際情況，利用Thomas計算法、蔡嗣經(jīng)經(jīng)驗公式法和巖石力學覆巖承重計算法等具有代表性的充填體內(nèi)應(yīng)力理論計算方法，分析填充體的穩(wěn)定性，同時本文提出應(yīng)用FLAC3D，對采場結(jié)構(gòu)進行合理參數(shù)優(yōu)化，并在確定礦塊合理尺