某矿山空区群下残矿回采及空区治理方案研究

发布时间：2021-05-12 12:16

　　采空区是地下资源开采过程中形成的具有一定规模的空间,对矿山生产及人员安全存在严重威胁,同时采空区形成过程中会遗留部分残矿资源。目前残矿资源回收及采空区治理是制约矿山安全、经济与高效回采的关键因素。本文以安徽某矿山为研究背景,针对实际采空区数量多、分布范围广、连通性强等特点,首先进行了围岩稳定性分级,进而得到采空区稳定性等级,在此基础上通过数值模拟优化了残留矿回收和采空区治理方案。主要研究内容与结论如下:（1）综合了矿岩力学特性、岩体结构面参数、地下水等,采用BQ分级法获得了围岩稳定性等级,在此基础上采用模糊综合评价法对采空区稳定性进行评价,根据采空区稳定性系数得出-420m至-620m水平各采空区的稳定级别,为残留矿回采和采空区治理提供依据。（2）采空区总体积约为10万m³,根据采空区分布与赋存残矿的关系,提出了残矿回采区上下部采空区均不充填、预留原生间柱和点柱;残矿回采区上部采空区不充填下部采空区充填、预留原生间柱和点柱;残矿回采区上下部采空区均充填、预留原生间柱和点柱的三种回采方案,对三种回采方案进行了数值模拟研究,通过对三种方案的拉应力的分布、顶板位移量和塑... 

【文章来源】：江西理工大学江西省

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题来源及研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 残矿资源开采研究现状
        1.2.2 采空区稳定性分析研究现状
        1.2.3 采空区治理研究现状
    1.3 本文研究的内容与路线
第二章 矿区地质调查及室内力学试验研究
    2.1 引言
    2.2 矿区地质调查
        2.2.1 地层及构造
        2.2.2 矿体特征
        2.2.3 岩体结构面调查
    2.3 矿区开采现状
    2.4 室内力学试验
        2.4.1 矿岩强度试验
        2.4.2 块石胶结充填体强度试验
        2.4.3 全尾砂力学试验
    2.5 小结
第三章 采空区稳定性研究
    3.1 引言
    3.2 采空区现状调查
    3.3 围岩稳定性分级
    3.4 采空区稳定性分级
        3.4.1 采空区影响因素
        3.4.2 关系矩阵的建立
        3.4.3 各影响因素隶属度
        3.4.4 采空区稳定性系数
    3.5 小结
第四章 残矿回采方案优化研究
    4.1 引言
    4.2 残留矿体概况
    4.3 数值模拟
        4.3.1 模型基本假设及建立
        4.3.2 参数的选取
    4.4 残矿回采方案优选
        4.4.1 残矿回采方案
        4.4.2 残矿回采方案数值模拟结果分析
    4.5 残矿回采方案关键参数优化
        4.5.1 原生间柱尺寸优化
        4.5.2 点柱尺寸优化
        4.5.3 回采顺序的优化
        4.5.4 原生间柱回收
    4.6 小结
第五章 采空区治理方案优化研究
    5.1 引言
    5.2 采空区治理技术条件分析
        5.2.1 采空区治理方法选择
        5.2.2 采空区治理关键位置及顺序
    5.3 采空区治理方案优化
        5.3.1 采空区治理方案
        5.3.2 采空区治理方案数值模拟
    5.4 小结
第六章 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]水库下伏采空区覆岩裂隙探查与综合防治技术[J]. 黄健丰,吴璋,王玉涛,段沛然,李永强,张浩.  煤矿安全. 2020(02)
[2]基于AHP和模糊数学方法的采空区稳定性评价[J]. 孙宇超,赵周能,陈星明,张志贵,谭宝会.  有色金属(矿山部分). 2019(05)
[3]三维激光扫描和中深孔爆破技术在残矿回采的应用[J]. 邓方鹏,钟志强.  新疆有色金属. 2019(04)
[4]浅埋厚大残留矿体安全回采方案研究[J]. 刘涛,焦满岱.  矿冶. 2019(03)
[5]全尾砂充填技术在东际金矿采空区治理中的运用[J]. 李广华,鲍军涛,王琳青.  世界有色金属. 2019(01)
[6]基于FLAC3D的分级尾砂充填治理采空区研究[J]. 柳群荣,郭忠林,陈青松,董法.  矿冶. 2019(01)
[7]空区处理与残矿回采对围岩及地表影响的数值模拟分析[J]. 胡刚,费鸿禄,包士杰,杨智广.  安全与环境学报. 2019(01)
[8]香炉山钨矿东部采区残矿回采方案研究[J]. 万林海,罗佳.  采矿技术. 2018(06)
[9]某铁矿采空区处理方案与安全技术措施研究[J]. 方承,杨家冕,刘允秋.  现代矿业. 2018(10)
[10]钨矿山采空区废石充填法探讨[J]. 王辉,徐绍梅.  世界有色金属. 2018(15)

博士论文
[1]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
[2]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

硕士论文
[1]韶关茶山煤矿采空区上管道变形破坏与防治技术研究[D]. 崔若晖.中国矿业大学 2019
[2]基于多自由度模型法的采空区群残采动态失稳响应及控制[D]. 罗恩民.华南理工大学 2018
[3]马坑铁矿中矿段采空区稳定性分析及其治理技术[D]. 徐金辉.江西理工大学 2017
[4]采空区下层间岩层及其垮落对特厚煤层开采的影响规律[D]. 郭泽峰.太原理工大学 2017
[5]缓倾斜薄矿体点柱群稳定性分析及回采方案优化研究[D]. 龚新华.昆明理工大学 2014
[6]基于突变理论的采空区稳定性分析与预测[D]. 刘夏临.武汉科技大学 2014
[7]凡口铅锌矿垮塌区隐患资源开采方案研究[D]. 唐硕.中南大学 2014



本文编号：3183399