復(fù)雜采空區(qū)三維建模及穩(wěn)定性分析研究.pdf

1、采空區(qū)災(zāi)害是礦山生產(chǎn)活動(dòng)中的主要災(zāi)害形式之一,嚴(yán)重威脅著礦山財(cái)產(chǎn)和人員生命安全。隨著開(kāi)采工作的推進(jìn),當(dāng)采空區(qū)暴露面積達(dá)到一定程度時(shí),將可能誘發(fā)災(zāi)難性事故,因此,開(kāi)展采空區(qū)穩(wěn)定性分析及治理效果評(píng)價(jià)具有重要意義。本文結(jié)合長(zhǎng)期課題《安慶銅礦地壓監(jiān)測(cè)與控制技術(shù)研究》,應(yīng)用理論分析、現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)及監(jiān)測(cè)等多種手段,圍繞高階段嗣后充填法采空區(qū)進(jìn)行采空區(qū)穩(wěn)定性分析及治理效果評(píng)價(jià),本文主要研究如下:
　　(1)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)巖體結(jié)構(gòu)面調(diào)查和地應(yīng)力測(cè)量,對(duì)采空

2、區(qū)圍巖節(jié)理裂隙和地應(yīng)力狀況進(jìn)行了研究分析,在此基礎(chǔ)上,運(yùn)用CSIR分級(jí)法和Q系統(tǒng)分級(jí)法分別對(duì)該礦巖體穩(wěn)定性進(jìn)行了評(píng)價(jià),為進(jìn)一步采空區(qū)穩(wěn)定性分析提供基礎(chǔ)性前提。
　　(2)采用空區(qū)三維激光探測(cè)系統(tǒng)C-ALS對(duì)安慶銅礦采空區(qū)進(jìn)行精密探測(cè),結(jié)合礦山建模軟件Surpac建立采空區(qū)三維實(shí)體模型,通過(guò)分析空區(qū)探測(cè)所得的三維數(shù)據(jù),得到采空區(qū)的體積、頂板面積、坐標(biāo)等信息,對(duì)比不同時(shí)段探測(cè)結(jié)果,得到頂板冒落、礦柱垮塌量等采空區(qū)失穩(wěn)的重要信息。

3、>　　(3)應(yīng)用平衡拱理論及極限平衡原理,建立了高階段嗣后充填法采空區(qū)力學(xué)計(jì)算模型,計(jì)算了該類采空區(qū)充填體穩(wěn)定性狀態(tài),得出了采空區(qū)側(cè)幫暴露高度與充填體所需強(qiáng)度之間的關(guān)系。
　　(4)采用圍巖二次應(yīng)力監(jiān)測(cè)、巖移監(jiān)測(cè)等多種研究手段,對(duì)采場(chǎng)回采及治理過(guò)程進(jìn)行地壓監(jiān)測(cè),分析了采空區(qū)穩(wěn)定性狀況,揭示了構(gòu)造應(yīng)力環(huán)境下采空區(qū)地壓活動(dòng)規(guī)律。
　　(5)建立FLAC3D數(shù)值計(jì)算模型,對(duì)安慶銅礦采場(chǎng)回采進(jìn)行模擬,對(duì)采空區(qū)進(jìn)行了穩(wěn)定性分析及治理效