大庙铁矿地下采空区露天剥离治理技术研究

发布时间：2020-07-04 04:07

【摘要】：大庙铁矿经过几年的地下开采已经形成大量的采空区,如果不及时处理这些空区,一旦顶板发生冒落,将产生剧烈的冲击地压,引发重大地压灾害,对矿山的安全生产构成威胁,严重制约着矿山后期的生产。因此,对大庙铁矿采空区的处理是目前矿山急需要解决的课题。针对大庙铁矿在井下各中段形成的9个采空区,本文对采空区的赋存位置、具体的参数进行了描述,制作了9个采空区的三维立体模型示意图更加直观的展现采空区的具体形态。结合大庙铁矿的生产现状以及采空区赋存条件,对目前国内常用的几种采空区处理方案可行性进行了分析,最终确定采用露天剥离法治理采空区。在治理采空区前利用采解析法中的三带理论、Mathews稳定图法对采空区的稳定性进行评价和分类,并采用厚跨比法、荷载传递交汇线法对9个采空区的顶板最小安全厚度进行计算,采用经验类比法对理论计算确定的临界安全厚度进行验证及调整。根据采空区的稳定性分析并结合临界安全厚度计算结果,对不同类型的采空区分别制定了不同的采空区剥离技术方案,并对露天剥离、采空区探测、采空区废石充填、顶板崩落等治理工艺进行了详细的设计。结合各采空区赋存情况确定了9个采空区处理的顺序,通过绘制的治理进度计划表明确了治理时间。对治理的工程量进行了统计,并对治理采空区的费用进行了估算。并以此制定了露天剥离治理采空区的主要安全危险因素,制定了详细的安全措施,确保采空区治理过程中人员、设备的安全。通过露天剥离法处理采空区,矿山在彻底消除井下采空区的同时,还可以在露天剥离的过程中采出一定量的低品位矿石,从而降低了矿山治理采空区的费用。
【学位授予单位】：华北理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TD854.3
【图文】：

- 7 -图 1 技术路线Fig.1 Technical route1.4 本章小结本章通过对大庙铁矿井下采空区的形成背景的描述，结合采空区的现状总结了对采空区进行治理所存在的问题以及治理采空区的必要性。明确了如何安全、低成本治理采空区作为本文的研究方向。通过对国内外针对采空区治理方法的研究现状论述，制定了对大庙铁矿井下采空区治理的研究方法和研究内容。

图 2 低品位矿石分布图Fig.2 Low grade ore distribution map2.1.2 矿山工程地质条件依据矿山提供的由华北地质勘查局五一四地质大队编写的《矿产资源储量核实报告》，矿体的围岩为斜长岩、辉长岩。岩体呈块状，较坚硬且整体性好，其抗压强度为 113MPa~181MPa。细粒辉长岩抗压强度为 142MPa~178MPa，致密块状矿石抗压强度 79MPa~196MPa，浸染状矿石抗压强度 37MPa~105MPa，所以矿体及周边岩石比较稳固。经过对矿区内生产坑道的调查发现，受断层和脉岩的影响，局部地段矿体围岩裂隙发育，尤其在斜长岩与辉长岩的接触过渡地段，较为强烈，以北西向剪切节理为主，往往会影响矿体顶底板的稳定性。矿体采出后，采场周围岩体将产生应力重新分布，使上覆岩体产生变形、位移

【参考文献】

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本文编号：2740612