某石膏礦山采場穩(wěn)定性分析及監(jiān)測.pdf

1、石膏作為一種用途廣泛的工業(yè)和建筑材料被大量開采，石膏礦床開采后形成大面積采空區(qū)，導致圍巖應力重分布，極易導致采空區(qū)塌陷事故，對礦山生產(chǎn)及其地表安全造成嚴重威脅。因此，石膏礦山采場的穩(wěn)定性研究對安全開采具有重要意義。
　　論文以某石膏礦為研究對象，利用ANSYS有限元軟件對采場進行數(shù)值模擬分析，并對比分析計算和模擬結(jié)果與監(jiān)測成果。論文主要研究成果如下:
　　(1)現(xiàn)場測量結(jié)果表明，部分采場存在超高、超寬現(xiàn)象，對頂板冒落機理、礦

2、柱失穩(wěn)機理進行分析，利用“三帶理論”計算冒、裂帶總厚度接近上覆巖層與表土總厚度，表明需進一步開展頂板和礦柱穩(wěn)定性研究。
　　(2)結(jié)合“伏薩爾梁”方法、Barton極限跨度分析法等，對頂板與礦柱穩(wěn)定性進行計算，結(jié)果表明頂板基本穩(wěn)定，但存在局部失穩(wěn)的風險，應留設足夠的護頂層并進行監(jiān)測，采場礦柱安全系數(shù)都在2.0以上，礦柱基本穩(wěn)定。
　　(3)根據(jù)采場尺寸要素、室內(nèi)巖石力學指標，利用ANSYS有限元軟件、依據(jù)Drucker-Pr

3、ager屈服準則對采場進行數(shù)值模擬分析，模擬結(jié)果顯示圍巖最大拉應力未超過石膏礦體的抗拉強度，采場位移在安全范圍內(nèi)，表明采場頂板安全。
　　(4)對采空區(qū)頂板進行監(jiān)測，得到各監(jiān)測點沉降量統(tǒng)計表和沉降曲線圖，經(jīng)分析得到采場頂板沉降規(guī)律，并根據(jù)數(shù)值計算和ANSYS分析的結(jié)果，提出具體防治建議，以預測災害、指導礦山安全開采具有重要意義。
　　結(jié)合現(xiàn)場測量，并運用ANSYS軟件宏觀分析采場的穩(wěn)定性，操作便捷、效果較為理想，數(shù)值計算和監(jiān)