緩傾斜中厚磷礦床充填法開采采場礦壓顯現(xiàn)及覆巖活動規(guī)律研究.pdf

1、以云南磷化集團所屬的晉寧磷礦6號采坑東部采區(qū)深部、中厚磷礦體露天轉(zhuǎn)地下開采為工程背景，采用室內(nèi)相似模擬模型試驗和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，針對深部緩傾斜中厚磷礦體實施地下廢石膠結(jié)充填法開采過程中，采場頂板及上覆巖層的應力、變形和破壞等礦壓顯現(xiàn)特征進行了系統(tǒng)研究，并就充填法開采采場結(jié)構(gòu)參數(shù)進行了優(yōu)化分析，研究成果不僅能有效地指導該礦山實施深部礦體地下開采，而且可為類似非金屬礦床的開采所借鑒。
　　論文的主要工作和取得的研究成果如下：

2、r>　　（1）針對晉寧磷礦的地形地貌、氣候、地表水特征、區(qū)域地質(zhì)背景、地質(zhì)構(gòu)造和礦石品級等進行了廣泛實地調(diào)查與踏勘。根據(jù)晉寧磷礦6號坑東采區(qū)的深部礦體埋藏地質(zhì)條件和開采技術條件，經(jīng)過綜合評判與比對，遴選出充填法作為該礦實施地下礦體開采的采礦方法。
　?。?）對晉寧磷礦6號坑東采區(qū)深部礦巖體進行了現(xiàn)場采樣，并對其物理力學性質(zhì)進行了實驗測試，獲得了該礦區(qū)礦巖體的物理力學性質(zhì)參數(shù)等基礎資料。
　?。?）根據(jù)晉寧磷礦6號坑東采區(qū)礦體

3、賦存條件，以相似理論為基礎，采用相似模擬模型試驗，針對充填法礦房寬度為10.0m，臨時礦柱寬度分別為2.5m、5.0m和7.5m三種采場結(jié)構(gòu)參數(shù)進行了模擬研究，獲得了不同結(jié)構(gòu)參數(shù)下采場上覆巖層和地表變形破壞情況，經(jīng)過比對分析，選擇出較優(yōu)的地下采場結(jié)構(gòu)參數(shù)，即礦房寬度10.0m、臨時礦柱寬度5.0m。之后，針對優(yōu)選的采場結(jié)構(gòu)參數(shù)，做了更深入研究。研究結(jié)果顯示：
　?、俪涮铙w能有效地改變采空區(qū)頂板和上覆巖層的應力分布，使上覆巖層的變形

4、破壞現(xiàn)象較空場法和崩落法開采時明顯的減弱。
　?、谘氐V體走向方向隨地下采場向前開挖充填推進，采場上覆巖層沉降處于動態(tài)變化中，廢石充填體能夠阻止和抵抗圍巖變形和位移，起到很好的保護地表采動下沉破壞的作用。
　?、鄄捎贸涮罘ㄩ_采地下礦體時由于充填體的支撐作用，礦體采場頂板覆巖的采動礦壓顯現(xiàn)特征不明顯，礦體開挖并充填完畢后采場頂板以上“三帶”基本上不存在，僅僅在離充填采場上方附近的頂板覆巖區(qū)域出現(xiàn)小范圍的覆巖離層、彎曲及采動裂隙區(qū)

5、域。
　?、懿捎脧U石膠結(jié)充填法開采中厚磷礦體時，沿礦體走向方向，采動影響區(qū)為0～60.0m，劇烈影響區(qū)域為0～20.0m。沿礦體傾斜方向，采動影響區(qū)為0～30.0m，劇烈影響區(qū)域為0～10.0m。
　　（4）利用FLAC3D數(shù)值計算軟件，根據(jù)晉寧磷礦6號坑深部緩傾斜中厚磷礦體埋藏條件，針對深部礦體實施廢石膠結(jié)充填法地下開采的采場圍巖的應力及變形破壞規(guī)律進行研究，同時，對其采場結(jié)構(gòu)參數(shù)進行了優(yōu)化分析。計算結(jié)果顯示，采場圍巖的應