某铁矿大型空区稳定性分析与治理方案的研究
发布时间：2021-01-12 07:10
近几年,根据国家推出绿色安全开采相应政策,地下开采形成的空区稳定性问题得到政府的高度关注。采空区不仅使采矿工作者存在安全风险,而且对下部回采造成安全隐患。由于空区自身条件及赋存条件的复杂性,采空区的稳定性无法确定。当空区顶板暴露面积过大,体积过大,无矿柱支撑时,空区破坏的风险就越大。本文依靠大型空区稳定性分析与治理为研究主题,结合矿山实际存在的大型空区,采用综合手段,对采空区实行现场调查及监测、理论分析、数值模拟等方法,对大型空区稳定性进行分析,并依据分析结果,对空区提出治理办法。（1）通过对现场工程地质调查的方式,采用RMR岩体质量评价的方法,得到了矿山岩体质量评价等级为Ⅱ级。通过室内试验的方法,采用相关公式进行推算演化,对矿山岩石力学参数进行确定。（2）采用力学分析方法,分析空区顶板上覆岩层的破坏规律,提出了空区上覆岩层“三带”划分,即冒落带、裂隙带、弯曲带。通过理论分析,构建空区顶板的力学模型,采用破裂拱理论法、极限分析等方法,使用Matlab软件对结果进行计算分析,得到空区顶板安全厚度的拟合公式H（28）0.67L（10）0.956。（3）采用了SURPAC和FLAC...
【文章来源】：江西理工大学江西省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
第二章 矿山地质与空区状态2.1 矿山现状概况2.1.1 地质概况矿床的成因类型是层控沉积—热液迭加改造型铁矿，矿床的工业类型属于隐伏的大型含铜高硫磁铁矿床。该矿山整体矿床共 13 个大小不同的矿床，1 号矿体为主要矿床,储量占 99.7%,剩余 12 个矿体为零星小矿体，规模小、形状不规整，占总体矿床的 0.3%。属难采矿体。1 号主矿体属于层状大型-巨大型矿体，矿体的水平投影像月牙一样。长轴呈现 290°展布。矿体长 2188m，平均宽 512m。1 号矿体形态比较简单规则，大体呈现为层状，矿体有部分地方有分支。矿体平均厚度为 27.07m，主要位于 1～9 线之间。矿体总体走向呈东西走向 290°，倾向南东倾角 15°～ 30°。矿体埋深在-268.7m～-507.41m 之间。矿山地质剖面图如图 2-1 所示；
图 2-2 矿山断层分布图（2）岩体质量评价根据国内外相关研究表明，评价岩体质量的方法有很多，但被大家认可的主要有种评价方法，分别是 RMR 分级、Q 分级、BQ 分级评价岩石质量的方法[32]。为了更地了解矿山各组岩体的稳定性情况，为采空区顶板稳定性分析提供理论基础[33]，本文用 RMR 值法对矿山顶底板岩石质量评价。RMR 方法，该方法是比尼奥斯基在 1973 年提出，它综合考虑了岩石单轴抗压、石质量指标、节理间距、地下水等因素[34]。采用和差积分法，计算岩体的分类指标，价岩石的质量等级，在 1989 年对该方法进行了修正[35]，根据矿山节理位置、不同的石类型评价岩体质量。RMR 分级法的六个参数岩石单轴抗压强度（R1）岩石质量指标（RQD）（R2）节理间距（R3）
【参考文献】：
期刊论文
[1]稳定性分析对采空区处理的工程应用指导[J]. 王少宾,王书昭,孙旭. 铜业工程. 2017(02)
[2]大型采空区高天窗开通技术研究[J]. 仵锋锋. 矿业研究与开发. 2016(10)
[3]有色金属矿山井下采空区充填方式研究[J]. 杜寿元. 中华民居(下旬刊). 2013(12)
[4]工程地质岩组与岩体质量分级在岩石工程中应用对比[J]. 尚彦军,陈明星,王开洋,孙元春,杨树俊,李坤. 岩石力学与工程学报. 2013(S2)
[5]某实测采空区的稳定性综合分析[J]. 朱建新,田留峰,张耀平,陈尚波. 金属矿山. 2013(04)
[6]浅谈采煤工作面上覆岩层移动规律[J]. 刘文,姜鹏. 民营科技. 2012(05)
[7]露天开采下地下采空区顶板保安层厚度的计算分析[J]. 邱海涛,潘懿. 采矿技术. 2012(03)
[8]采空区处理方法研究进展[J]. 李俊平,肖旭峰,冯长根. 中国安全科学学报. 2012(03)
[9]基于CMS实测的采空区稳定性分析[J]. 陆刚. 采矿技术. 2012(01)
[10]露天矿采空区顶板最小安全厚度研究[J]. 燕恩科,姚国栋,万忠明. 化工矿物与加工. 2011(05)
博士论文
[1]排山楼金矿活动空区安全治理技术研究[D]. 翟会超.东北大学 2012
[2]矿山空区诱发的岩移特征及覆盖层冒落效应研究[D]. 张耀平.中南大学 2010
[3]矿山复杂多层采空区稳定性综合分析及安全治理研究[D]. 吴启红.中南大学 2010
[4]隐患资源开采与采空区治理协同研究[D]. 陈庆发.中南大学 2009
[5]复杂采空区稳定性及近区开采安全性研究[D]. 彭欣.中南大学 2008
硕士论文
[1]地下转露天采空区顶板安全厚度及其治理方案的研究[D]. 刘维东.北方工业大学 2016
[2]基于薄板理论的煤层顶板运移规律研究[D]. 王正红.贵州大学 2016
[3]某选煤厂中煤仓地基变形分析[D]. 郝伟.长安大学 2014
[4]地下空区对露天矿边坡稳定性的影响[D]. 印明勋.东北大学 2014
[5]祁雨沟金矿采空区处理技术研究[D]. 刘传举.东北大学 2014
[6]渣滓溪矿山井下围岩力学特性与岩爆预测研究[D]. 谢小明.中南大学 2014
[7]基于实测的采空区稳定性分析及治理效果研究[D]. 黄彬.江西理工大学 2013
[8]露天开采境界下覆采空区顶板稳定性研究[D]. 牛小明.长沙矿山研究院 2013
[9]特大采空区全尾砂充填治理工程研究与实践[D]. 汪令辉.中南大学 2012
[10]马坑铁矿一期工程采空区稳定性研究[D]. 李想.江西理工大学 2012
本文编号：2972401
【文章来源】：江西理工大学江西省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
第二章 矿山地质与空区状态2.1 矿山现状概况2.1.1 地质概况矿床的成因类型是层控沉积—热液迭加改造型铁矿，矿床的工业类型属于隐伏的大型含铜高硫磁铁矿床。该矿山整体矿床共 13 个大小不同的矿床，1 号矿体为主要矿床,储量占 99.7%,剩余 12 个矿体为零星小矿体，规模小、形状不规整，占总体矿床的 0.3%。属难采矿体。1 号主矿体属于层状大型-巨大型矿体，矿体的水平投影像月牙一样。长轴呈现 290°展布。矿体长 2188m，平均宽 512m。1 号矿体形态比较简单规则，大体呈现为层状，矿体有部分地方有分支。矿体平均厚度为 27.07m，主要位于 1～9 线之间。矿体总体走向呈东西走向 290°，倾向南东倾角 15°～ 30°。矿体埋深在-268.7m～-507.41m 之间。矿山地质剖面图如图 2-1 所示；
图 2-2 矿山断层分布图（2）岩体质量评价根据国内外相关研究表明，评价岩体质量的方法有很多，但被大家认可的主要有种评价方法，分别是 RMR 分级、Q 分级、BQ 分级评价岩石质量的方法[32]。为了更地了解矿山各组岩体的稳定性情况，为采空区顶板稳定性分析提供理论基础[33]，本文用 RMR 值法对矿山顶底板岩石质量评价。RMR 方法，该方法是比尼奥斯基在 1973 年提出，它综合考虑了岩石单轴抗压、石质量指标、节理间距、地下水等因素[34]。采用和差积分法，计算岩体的分类指标，价岩石的质量等级，在 1989 年对该方法进行了修正[35]，根据矿山节理位置、不同的石类型评价岩体质量。RMR 分级法的六个参数岩石单轴抗压强度（R1）岩石质量指标（RQD）（R2）节理间距（R3）
【参考文献】：
期刊论文
[1]稳定性分析对采空区处理的工程应用指导[J]. 王少宾,王书昭,孙旭. 铜业工程. 2017(02)
[2]大型采空区高天窗开通技术研究[J]. 仵锋锋. 矿业研究与开发. 2016(10)
[3]有色金属矿山井下采空区充填方式研究[J]. 杜寿元. 中华民居(下旬刊). 2013(12)
[4]工程地质岩组与岩体质量分级在岩石工程中应用对比[J]. 尚彦军,陈明星,王开洋,孙元春,杨树俊,李坤. 岩石力学与工程学报. 2013(S2)
[5]某实测采空区的稳定性综合分析[J]. 朱建新,田留峰,张耀平,陈尚波. 金属矿山. 2013(04)
[6]浅谈采煤工作面上覆岩层移动规律[J]. 刘文,姜鹏. 民营科技. 2012(05)
[7]露天开采下地下采空区顶板保安层厚度的计算分析[J]. 邱海涛,潘懿. 采矿技术. 2012(03)
[8]采空区处理方法研究进展[J]. 李俊平,肖旭峰,冯长根. 中国安全科学学报. 2012(03)
[9]基于CMS实测的采空区稳定性分析[J]. 陆刚. 采矿技术. 2012(01)
[10]露天矿采空区顶板最小安全厚度研究[J]. 燕恩科,姚国栋,万忠明. 化工矿物与加工. 2011(05)
博士论文
[1]排山楼金矿活动空区安全治理技术研究[D]. 翟会超.东北大学 2012
[2]矿山空区诱发的岩移特征及覆盖层冒落效应研究[D]. 张耀平.中南大学 2010
[3]矿山复杂多层采空区稳定性综合分析及安全治理研究[D]. 吴启红.中南大学 2010
[4]隐患资源开采与采空区治理协同研究[D]. 陈庆发.中南大学 2009
[5]复杂采空区稳定性及近区开采安全性研究[D]. 彭欣.中南大学 2008
硕士论文
[1]地下转露天采空区顶板安全厚度及其治理方案的研究[D]. 刘维东.北方工业大学 2016
[2]基于薄板理论的煤层顶板运移规律研究[D]. 王正红.贵州大学 2016
[3]某选煤厂中煤仓地基变形分析[D]. 郝伟.长安大学 2014
[4]地下空区对露天矿边坡稳定性的影响[D]. 印明勋.东北大学 2014
[5]祁雨沟金矿采空区处理技术研究[D]. 刘传举.东北大学 2014
[6]渣滓溪矿山井下围岩力学特性与岩爆预测研究[D]. 谢小明.中南大学 2014
[7]基于实测的采空区稳定性分析及治理效果研究[D]. 黄彬.江西理工大学 2013
[8]露天开采境界下覆采空区顶板稳定性研究[D]. 牛小明.长沙矿山研究院 2013
[9]特大采空区全尾砂充填治理工程研究与实践[D]. 汪令辉.中南大学 2012
[10]马坑铁矿一期工程采空区稳定性研究[D]. 李想.江西理工大学 2012
本文编号：2972401
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