黑旺铁矿残采空区探测及覆岩移动变形破坏分析研究

发布时间：2020-05-07 20:47

【摘要】：黑旺铁矿区域范围内,不仅有持证正常开采的兴旺铁矿与旺达铁矿,而且还有私营小矿主私开乱挖现象更是严重,此处矿层地下开采情况已经难以统计分析清楚,对该地区人民生命及财产安全造成了严重威胁。为此,本文以黑旺铁矿残采空区探测及覆岩移动变形破坏分析研究为题。论文首先分析研究了黑旺矿区地质条件,对该区域范围内已造成的残采空区分布情况进行实地调研,接着经过对已掌握的现有资料分析得到结果显示该矿层地下的残采空区情况已经很难得到详细的统计。之后根据研究该区域地质特征情况,选取探地雷达为主和EH4大地电磁探测为辅助的方法对黑旺矿区区域范围内残采空区分布情况进行了探测,通过对探测资料进行分析研究,发现采空区展布方向为近东西向,与矿床呈线形分布,长度大,水平宽度小、倾角大、含矿层位大致呈东西向展布的赋存特征一致。极易产生地面突然塌陷,也极有可能给当地群众造成生命和财产的重大危害。所以通过简化的材料力学简支梁和固支梁力学模型、FLAC3D模拟软件对残采空区数值模拟计算分析,成功的对浅部黑旺铁矿残采空区进行了地面沉降破坏的预计。为处理黑旺铁矿残采空区地面沉降破坏危险预计,提供了一种参考依据,然后根据上述分析所得对残采空区提出了不同的综合治理方案,及时解决了残采空区对当地群众造成的威胁。该研究成果不仅对黑旺铁矿残采空区探测及覆岩移动变形破坏分析研究具有指导意义,而且还对具有相似条件下的黑旺铁矿残采空区探测及覆岩移动变形破坏分析研究提供了科学的参考依据。
【图文】：

图１．１论文技术路线逡逑Ｆｉｇ．１．１邋Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ邋ｒｏｕｔｅ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｐａｐｅｒ逡逑

研究ＩＸ：域地质条件与采今：区探测逡逑区，实际量测深度１１．３ｍ。由式（１．３）知，雷达波反射系数为正，因雷达仪器发逡逑射子波为负相位，故空腔采空区的反射波为负相位。由图２．３可清楚地看到，逡逑５６？６８ｍ处采空区反射波能量强，连续性好。读取相位峰值双程时间为１９８．３５ｎｓ，逡逑考虑天线收发距离为３ｍ，由此计算出基岩的雷达波速度为０．１１５ｍ／ｎＳ，由式（１．２）逡逑计算出基岩的相对介电常数为６．８１。逡逑＾＾１°，，邋，邋，邋／ｉ°，邋，邋，邋，１°，邋．邋，逦｜邋采‘区邋｜逦？逡逑％逡逑％逡逑．１＿ｉ逡逑图２．４邋Ｌ９测线尾端雷达实测时间剖面逡逑Ｆｉｇ．２．４邋Ｌ９邋ｌｉｎｅ邋ｅｎｄ邋ｒａｄａｒ邋ｍｅａｓｕｒｅｄ邋ｔｉｍｅ邋ｐｒｏｆｉｌｅ逡逑（２）雷达剖面的推断解释方法逡逑＆逦２０逦４０逦ＳＯ逦８０逦１８０逦１２＊逦１４０逡逑叐逡逑图２．５邋Ｌ１４测线雷达实测时间剖面图逡逑Ｆｉｇ．２．５逦Ｌ１４邋ｌｉｎｅ邋ｅｎｄ邋ｒａｄａｒ邋ｍｅａｓｕｒｅｄ邋ｔｉｍｅ邋ｐｒｏｆｉｌｅ逡逑图２．５为Ｌ１４测线雷达实测时间剖面，清晰地显示了地下回填碎石与基岩逡逑界面和采空区的分布情况。沿测线方向可以连续追踪回填碎石与基岩界面的反逡逑射波（负相位，图中红线标示）。０￣１５０ｍ分布有８个比较明显的采空区，大部逡逑分表现为双曲线形态。采空区顶界面为雷达波从基岩界面射入空腔，反射系数逡逑１５逡逑
【学位授予单位】：山东科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TD325.3

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本文编号：2653524