石膏礦冒頂引發(fā)沖擊地壓機理及防治措施研究.pdf

1、根據(jù)國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局2005年的統(tǒng)計資料，礦山頂板冒落、采空區(qū)垮塌造成的人員傷亡和經(jīng)濟損失，僅次于煤礦瓦斯突出災害，已經(jīng)超過了道路交通事故躍升為第二位。而在非煤礦山事故中，這類事故造成的人員傷亡和經(jīng)濟損失占第一位，尤其是石膏礦山發(fā)生的采空區(qū)頂板大面積冒落垮塌災難性事故，造成的人員傷亡、財產(chǎn)損失和嚴重后果觸目驚心。 目前對沖擊地壓的研究工作主要集中在煤礦和金屬礦山，在非金屬礦山中的研究工作相對滯后。非金屬礦山在井工開采過程中

2、，不可避免地會出現(xiàn)礦山壓力和巖層移動問題，出現(xiàn)采動動力損害問題，石膏礦山發(fā)生的采空區(qū)大面積垮塌災害性事故充分說明了這一事實。 通過對石膏礦山發(fā)生典型的沖擊地壓事故的調查研究，特別是頂板大面積垮塌引發(fā)沖擊地壓發(fā)生前、后的顯現(xiàn)特征，從分析石膏礦山開采特點和采場結構參數(shù)入手，結合分析研究石膏礦山礦柱一頂板井下工程結構失穩(wěn)破壞的機理，運用沖擊地壓的基本理論和分析方法，基本查明石膏礦山?jīng)_擊地壓發(fā)生的類型、發(fā)生條件和主要影響因素。運用FLA

3、C-3D三維有限差分數(shù)值分析工具，研究了礦柱、項底板的應力狀態(tài)，查明了石膏礦山井下礦柱一頂板支撐系統(tǒng)的破壞過程和破壞模式。 石膏礦山頂板大面積冒落是因為礦柱破壞失去支撐能力后，使頂板懸露面積擴大受拉破壞而發(fā)生的，是頂板斷裂引起的頂板沖擊。根據(jù)沖擊地壓的發(fā)生是自然地質條件和開采技術條件相互作用的結果的觀點，通過對石膏礦山采礦技術條件和自然地質條件的研究認為：石膏礦山使用的采礦方法、采場結構參數(shù)不合理和采空區(qū)不處理，是造成石膏礦頂板

4、垮落事故的物質條件，采空區(qū)的存在是礦山安全生產(chǎn)的極大隱患，是礦山的重大危險源。鑒于該類礦山的數(shù)量較多，潛在的危害極大，運用安全科學的理論和方法提出“采空區(qū)危害礦山”的概念，并提出該類礦山的分類和危險性分級方法。 根據(jù)石膏礦床的賦存特點，提出使用改進的無底柱分段崩落采礦法，以此來提高礦山的回采率和消除因采礦形成的地下采空區(qū)；結合礦山開采的實際情況，推薦使用無底柱分段崩落采礦法在下分層處理上分層遺留的采空區(qū)處理方法，已經(jīng)通過當?shù)匕脖O(jiān)