北洺河铁矿地表塌陷稳定性研究

发布时间：2023-12-28 18:52

　　近年来,随着生态文明建设的推进,开采塌陷区的地质环境与生态修复治理逐渐成为社会重点关注的焦点问题。位于河北省武安市的北洺河铁矿采用无底柱分段崩落法进行开采。伴随着地下开采的进行,地表塌陷也随之发生,开采塌陷区范围也越来越大。从2003年在措施井的附近开始出现了塌陷坑起,地表错动的范围随着开采的范围扩大不断增加,中心区域缓慢下沉。为了能够有效修复地表塌陷区的地质环境,合理制定治理措施,采用现场调查与数值模拟方法,对开采塌陷区进行了稳定性进分析。现场调查表明,塌陷区最终错动范围南侧边缘距离北洺河河道北岸60m。最终错动范围东西长1250m,南北宽850m,总面积约1.24km2,初步估算塌陷区容积为276万m³。塌陷区11线以西区域地势呈现为整体下沉式盆地,下沉基本稳定。塌陷区11线以东至8线区域矿体最为厚大,为主要塌陷区域。采用无底柱分段崩落法进行开采,各分段上部矿岩自然崩落状况良好。上部覆盖岩层垮塌分两期进行,第一期为井下开采时的随采随垮,由于井下开采引起;第二期是第一期垮塌导致矿体上覆岩层因自重而在垂直方向形成巨大断裂面,导致矿体上部覆盖岩层呈现整体下沉态势。构...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
引言
第1章 绪论
    1.1 选题依据
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 地表塌陷岩移规律研究方法
    1.4 研究的主要内容与技术路线
        1.4.1 主要研究内容
        1.4.2 技术路线
第2章 地表塌陷调查与分析
    2.1 开采工艺
    2.2 开采技术条件
        2.2.1 矿区地质概述
        2.2.2 工程地质条件
        2.2.3 水文地质条件
    2.3 地表塌陷现状调查
        2.3.1 塌陷区形成
        2.3.2 塌陷区现状调查
        2.3.3 地下开采崩落范围
        2.3.4 塌陷区与地下矿体赋存状态的关系
        2.3.5 无底柱分段崩落法与围岩冒落
    2.4 本章小结
第3章 采动区模型构建
    3.1 地表沉降范围内岩体物理力学参数
        3.1.1 矿体上下盘岩层围岩的物理力学参数
        3.1.2 地表沉降范围内岩体物理力学参数计算方法
    3.2 采空区支撑岩体应力分布计算
        3.2.1 地表沉降模型的构建
        3.2.2 采动区支撑岩体应力分布模型
        3.2.3 原岩应力计算方法
        3.2.4 采动区内部的应力分布计算模型
        3.2.5 无底柱分段崩落采矿法导致覆盖岩层垮塌的特殊性
    3.3 本章小结
第4章 岩石移动与塌陷稳定性分析与治理
    4.1 矿体上部覆盖岩层初始松动时
        4.1.1 井下采动区崩落范围变形位移与应力、应变分布计算
        4.1.2 8#¹3#勘探线岩层变形位移与应力、应变分布
    4.2 矿体顶部覆盖岩层完全松动后
        4.2.1 井下采动区崩落范围变形位移与应力、应变分布计算
        4.2.2 8#¹2#勘探线岩层变形位移与应力、应变分布
    4.3 地表塌陷回填后稳定性分析
        4.3.1 地表塌陷区回填方法
        4.3.2 回填后塌陷区稳定性分析
    4.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
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本文编号：3875989