復雜采空區(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)活動中的主要災(zāi)害形式之一,嚴重威脅著礦山財產(chǎn)和人員生命安全。隨著開采工作的推進,當采空區(qū)暴露面積達到一定程度時,將可能誘發(fā)災(zāi)難性事故,因此,開展采空區(qū)穩(wěn)定性分析及治理效果評價具有重要意義。本文結(jié)合長期課題《安慶銅礦地壓監(jiān)測與控制技術(shù)研究》,應(yīng)用理論分析、現(xiàn)場探測及監(jiān)測等多種手段,圍繞高階段嗣后充填法采空區(qū)進行采空區(qū)穩(wěn)定性分析及治理效果評價,本文主要研究如下:
　　(1)通過現(xiàn)場巖體結(jié)構(gòu)面調(diào)查和地應(yīng)力測量,對采空

2、區(qū)圍巖節(jié)理裂隙和地應(yīng)力狀況進行了研究分析,在此基礎(chǔ)上,運用CSIR分級法和Q系統(tǒng)分級法分別對該礦巖體穩(wěn)定性進行了評價,為進一步采空區(qū)穩(wěn)定性分析提供基礎(chǔ)性前提。
　　(2)采用空區(qū)三維激光探測系統(tǒng)C-ALS對安慶銅礦采空區(qū)進行精密探測,結(jié)合礦山建模軟件Surpac建立采空區(qū)三維實體模型,通過分析空區(qū)探測所得的三維數(shù)據(jù),得到采空區(qū)的體積、頂板面積、坐標等信息,對比不同時段探測結(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)力學計算模型,計算了該類采空區(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度之間的關(guān)系。
　　(4)采用圍巖二次應(yīng)力監(jiān)測、巖移監(jiān)測等多種研究手段,對采場回采及治理過程進行地壓監(jiān)測,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)地壓活動規(guī)律。
　　(5)建立FLAC3D數(shù)值計算模型,對安慶銅礦采場回采進行模擬,對采空區(qū)進行了穩(wěn)定性分析及治理效