東升廟采空區(qū)穩(wěn)定性的監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)及控制技術(shù)研究.pdf

1、金屬礦床的開(kāi)采導(dǎo)致了采空區(qū)的形成,大量采空區(qū)的形成極易誘發(fā)冒頂?shù)鹊V壓現(xiàn)象,直接影響著礦山的安全生產(chǎn),需要采取相應(yīng)的措施來(lái)保證圍巖的穩(wěn)定性,使其對(duì)礦山的危害程度降到最低。本文以東升廟鉛鋅礦為研究背景,根據(jù)該礦山采空區(qū)的實(shí)際賦存情況,首先是通過(guò)數(shù)值模擬的方法來(lái)分析礦山的開(kāi)挖和繼續(xù)開(kāi)挖后采空區(qū)的穩(wěn)定性;其次是通過(guò)構(gòu)建微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)來(lái)對(duì)采空區(qū)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),起到預(yù)警預(yù)報(bào)的作用;最后是通過(guò)對(duì)采空區(qū)的處理來(lái)進(jìn)一步保證礦山的安全生產(chǎn)。具體的研究?jī)?nèi)容如下:

2、
　　首先,運(yùn)用FLAC3D數(shù)值模擬方法對(duì)東礦2＃和11＃采空區(qū)建立三維數(shù)值模型,賦值后進(jìn)行初步平衡計(jì)算,首先是對(duì)900中段以上的礦體進(jìn)行開(kāi)挖、計(jì)算和分析采空區(qū)的穩(wěn)定性;其次是模擬850~900中段礦體的繼續(xù)開(kāi)挖。經(jīng)位移、應(yīng)力和剪切應(yīng)變率云圖對(duì)比分析后可知采空區(qū)上盤(pán)圍巖是穩(wěn)定的,礦體可以繼續(xù)開(kāi)挖,需要在開(kāi)挖的過(guò)程中對(duì)其進(jìn)行加強(qiáng)監(jiān)測(cè)。
　　其次,根據(jù)該礦山的采空區(qū)賦存情況,通過(guò)多種監(jiān)測(cè)方案比較,最終選擇澳大利亞的IMS微震監(jiān)測(cè)

3、系統(tǒng),基于FLAC模擬結(jié)果、室內(nèi)虛擬模擬分析和礦山的現(xiàn)采狀況,構(gòu)建了一套適用于該礦山的微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng),首先是對(duì)該系統(tǒng)的定位精度進(jìn)行分析;其次是將通過(guò)Surpac建立的三維礦山模型導(dǎo)入到 JDI三維可視化數(shù)據(jù)分析軟件中,可以直觀的看出發(fā)生微震事件的時(shí)間和位置;最后可以根據(jù)研究需要對(duì)某一區(qū)域的微震事件進(jìn)行處理,通過(guò)累計(jì)視體積和平均能量指數(shù)時(shí)程曲線(xiàn)圖來(lái)判斷某區(qū)域在一定時(shí)間內(nèi)圍巖的穩(wěn)定性情況,通過(guò)生成平均位移和視應(yīng)力等值線(xiàn)圖來(lái)研究圍巖的應(yīng)力及變形

4、情況,分析圍巖失穩(wěn)的可能性,起到預(yù)報(bào)的作用,最終來(lái)更好的指導(dǎo)礦山生產(chǎn)。
　　最后,針對(duì)于東升廟采空區(qū)賦存情況,為了及時(shí)消除空?qǐng)?控制礦山壓力,轉(zhuǎn)移和減弱應(yīng)力集中,提出尾砂膠結(jié)充填和崩落上盤(pán)圍巖兩個(gè)方案來(lái)處理采空區(qū),通過(guò)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方法對(duì)其進(jìn)行分析比較,最終確定處理采空區(qū)的技術(shù)方案為強(qiáng)制崩落上盤(pán)圍巖,從而間接的保證了礦山設(shè)備和工作人員的安全。
　　目前東礦已經(jīng)進(jìn)行繼續(xù)開(kāi)挖,開(kāi)挖過(guò)程中上盤(pán)圍巖是穩(wěn)定的,這與數(shù)值模擬結(jié)果吻合,微震監(jiān)