基于實測的采空區(qū)三維建模及其衍生技術的研究與應用.pdf

1、金屬礦床地下開采形成的大量采空區(qū)不僅危及礦山的安全，而且對資源的充分回收造成嚴重的困難。因此，以先進的空區(qū)探測系統(tǒng)為手段，開展以空區(qū)精密探測為基礎的相關技術的研究與應用，已經成為我國金屬礦山安全生產所面臨的重大前沿研究課題。 本文綜合運用理論分析、現場探測、數值模擬等方法，采用采空區(qū)精密探測系統(tǒng)(CMS)、礦業(yè)軟件Surpac、Datamine、Gocad及數值模擬軟件Phase<'2>等工具，緊密結合《采空區(qū)激光精密探測技術應

2、用研究》和《基于空區(qū)精密探測礦床開采貧損控制與礦柱回采中深孔優(yōu)化設計技術研究》科研課題，針對冬瓜山銅礦及銅坑礦的具體工程實際，開展基于CMS探測的采空區(qū)三維模型構建技術的研究，并以此為基礎，開展采場邊界超欠挖量計算方法、基于空區(qū)實測的采礦貧損測定技術、基于空區(qū)實測的復雜邊界礦柱回采Surpac爆破設計方法及基于實測采空區(qū)回采過程數值模擬分析等相關衍生技術的研究。 針對CMS系統(tǒng)后處理軟件構建空區(qū)三維模型可視化程度低、可編輯能力差

3、等弱點，研究提出了基于實際探測數據的采空區(qū)三維實體模型構建技術。在采用CMS數據預處理軟件CMSPosProcess對探測數據進行處理的基礎上，運用CAD、Surpac、Datamine及Gocad等軟件實現了采空區(qū)三維模型的構建。 結合冬瓜山礦山工程實際，以實測空區(qū)模型為基礎，研究形成了一種精確計算采場周邊超欠挖量的方法。 研究形成了一種適合冬瓜山礦實際情況的準確測定采場貧損指標的方法，完成了冬瓜山礦52-2<'＃>、

4、52-6<'＃>、52-8<'＃>和52-10<'＃>采場的開采貧損指標的精確測定； 結合銅坑礦開采實際，研究形成了基于空區(qū)實測的具有復雜邊界礦柱回采Surpac中深孔爆破設計技術，并在Surpac軟件中完成了銅坑礦 T505-T506礦柱回采中深孔爆破設計； 研究提出了基于實測的空區(qū)回采過程數值模擬分析Surpac與Phase<'2>耦合方法，并成功地應用于冬瓜山礦采場回采過程的數值模擬分析中。 研究成果已經在