東升廟鉛鋅礦采空區(qū)穩(wěn)定性監(jiān)測技術(shù)研究.pdf

1、礦山的地下開采就會產(chǎn)生采空區(qū)，采空區(qū)的存在對礦山的安全生產(chǎn)來說是一個潛在性的威脅。尤其是采用空場法進(jìn)行開采的金屬礦，采空區(qū)面積的不斷增加，是礦山日常生產(chǎn)中不可回避的問題。怎樣在安全生產(chǎn)與經(jīng)濟(jì)效益之間尋求平衡，是礦業(yè)從業(yè)者需要不斷研究的問題。本文以東升廟鉛鋅礦為研究背景，以東礦采空區(qū)的微震監(jiān)測項目為依托，首先通過對東礦實際的開采情況進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)研，完成礦山的三位數(shù)字化模型的建立；其次是運(yùn)用數(shù)值模擬的方法對東礦的開采情況進(jìn)行分步模擬，并判斷采

2、后空區(qū)的穩(wěn)定性；最后是通過東礦的微震監(jiān)測系統(tǒng)來對空區(qū)進(jìn)行實時監(jiān)測，保障礦山的生產(chǎn)安全，使東礦的工作人員可以提前防范可能出現(xiàn)的大范圍的空區(qū)失穩(wěn)災(zāi)害。具體的研究內(nèi)容如下：
　　首先，對東礦進(jìn)行資料收集與現(xiàn)場調(diào)研，運(yùn)用SURPAC數(shù)字礦山軟件對東礦2＃和11＃礦體以及地表、巷道建立三維數(shù)值模型。并尋求一種新的地表建模的方法，在手頭資料不足的情況下可以建立準(zhǔn)確的礦山地表模型。
　　然后，將上一步建立的SURPAC模型轉(zhuǎn)化到MIDAS

3、/GTS NX有限元軟件中進(jìn)行數(shù)值計算，其中對模型需要做一定的簡化工作。對東礦的礦體開采，分三步進(jìn)行開挖模擬：第一步，對900中段以上的礦體進(jìn)行開挖，對開挖結(jié)果進(jìn)行應(yīng)力與位移的分析；第二步是模擬850~900中段礦體的繼續(xù)開挖；第三步是模擬800~850中段礦體的開挖。對各個模擬階段的位移、應(yīng)力圖進(jìn)行對比分析，找出巖體中發(fā)生應(yīng)力集中和位移最大的區(qū)域，分析可知采空區(qū)圍巖整體上仍處于穩(wěn)定狀態(tài)，并確定出圍巖局部需要進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測的區(qū)域。

4、　　最后，以東礦的實際情況為基礎(chǔ)，結(jié)合MIDAS/GTS NX軟件的計算模擬結(jié)果，建立東礦的IMS微震監(jiān)測系統(tǒng)。然后對該系統(tǒng)進(jìn)行室內(nèi)虛擬模擬分析和現(xiàn)場定位精度分析；將第一部分建立的SURPAC模型用于微震事件的空間顯示；在JDI可視化分析軟件中對微震事件進(jìn)行處理分析，通過生成的視體積和能量指數(shù)曲線來判斷發(fā)生圍巖失穩(wěn)的可能性，達(dá)到安全監(jiān)測的目的。到目前為止，東升廟鉛鋅礦的采空區(qū)仍處于穩(wěn)定狀態(tài)，沒有發(fā)生任何對礦山生產(chǎn)有危害的事故，與本文所得