緩傾斜中厚磷礦床充填法開采采場(chǎng)礦壓顯現(xiàn)及覆巖活動(dòng)規(guī)律研究.pdf_第1頁(yè)
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1、以云南磷化集團(tuán)所屬的晉寧磷礦6號(hào)采坑?xùn)|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(yàn)和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,針對(duì)深部緩傾斜中厚磷礦體實(shí)施地下廢石膠結(jié)充填法開采過(guò)程中,采場(chǎng)頂板及上覆巖層的應(yīng)力、變形和破壞等礦壓顯現(xiàn)特征進(jìn)行了系統(tǒng)研究,并就充填法開采采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化分析,研究成果不僅能有效地指導(dǎo)該礦山實(shí)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> ?。?)針對(duì)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(jí)等進(jìn)行了廣泛實(shí)地調(diào)查與踏勘。根據(jù)晉寧磷礦6號(hào)坑?xùn)|采區(qū)的深部礦體埋藏地質(zhì)條件和開采技術(shù)條件,經(jīng)過(guò)綜合評(píng)判與比對(duì),遴選出充填法作為該礦實(shí)施地下礦體開采的采礦方法。
 ?。?)對(duì)晉寧磷礦6號(hào)坑?xùn)|采區(qū)深部礦巖體進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)采樣,并對(duì)其物理力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試,獲得了該礦區(qū)礦巖體的物理力學(xué)性質(zhì)參數(shù)等基礎(chǔ)資料。
 ?。?)根據(jù)晉寧磷礦6號(hào)坑?xùn)|采區(qū)礦體

3、賦存條件,以相似理論為基礎(chǔ),采用相似模擬模型試驗(yàn),針對(duì)充填法礦房寬度為10.0m,臨時(shí)礦柱寬度分別為2.5m、5.0m和7.5m三種采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了模擬研究,獲得了不同結(jié)構(gòu)參數(shù)下采場(chǎng)上覆巖層和地表變形破壞情況,經(jīng)過(guò)比對(duì)分析,選擇出較優(yōu)的地下采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù),即礦房寬度10.0m、臨時(shí)礦柱寬度5.0m。之后,針對(duì)優(yōu)選的采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù),做了更深入研究。研究結(jié)果顯示:
  ①充填體能有效地改變采空區(qū)頂板和上覆巖層的應(yīng)力分布,使上覆巖層的變形

4、破壞現(xiàn)象較空?qǐng)龇ê捅缆浞ㄩ_采時(shí)明顯的減弱。
 ?、谘氐V體走向方向隨地下采場(chǎng)向前開挖充填推進(jìn),采場(chǎng)上覆巖層沉降處于動(dòng)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(hù)地表采動(dòng)下沉破壞的作用。
 ?、鄄捎贸涮罘ㄩ_采地下礦體時(shí)由于充填體的支撐作用,礦體采場(chǎng)頂板覆巖的采動(dòng)礦壓顯現(xiàn)特征不明顯,礦體開挖并充填完畢后采場(chǎng)頂板以上“三帶”基本上不存在,僅僅在離充填采場(chǎng)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(dòng)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(shí),沿礦體走向方向,采動(dòng)影響區(qū)為0~60.0m,劇烈影響區(qū)域?yàn)?~20.0m。沿礦體傾斜方向,采動(dòng)影響區(qū)為0~30.0m,劇烈影響區(qū)域?yàn)?~10.0m。
 ?。?)利用FLAC3D數(shù)值計(jì)算軟件,根據(jù)晉寧磷礦6號(hào)坑深部緩傾斜中厚磷礦體埋藏條件,針對(duì)深部礦體實(shí)施廢石膠結(jié)充填法地下開采的采場(chǎng)圍巖的應(yīng)力及變形破壞規(guī)律進(jìn)行研究,同時(shí),對(duì)其采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化分析。計(jì)算結(jié)果顯示,采場(chǎng)圍巖的應(yīng)

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