本文關(guān)鍵詞：石膏類礦床采空區(qū)失穩(wěn)機理及防治措施研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《江西理工大學》 2015年

石膏類礦床采空區(qū)失穩(wěn)機理及防治措施研究

肖國喜  

【摘要】：隨著礦山資源的不斷開采,形成的采空區(qū)也不斷擴大,由此引發(fā)的一系列地質(zhì)災(zāi)害問題也越來越多,尤其對地表有村莊的礦山,采空區(qū)失穩(wěn)將會影響地面交通安全,甚至造成房屋倒塌,對社會造成極大的恐慌和生命財產(chǎn)損失。因此,研究石膏類礦山采空區(qū)失穩(wěn)機理,提出最優(yōu)采空區(qū)防治方案,對維護采空區(qū)穩(wěn)定性和減少地表沉降具有很大的現(xiàn)實意義。本文針對貴溪羅塘石膏礦山礦體及圍巖特有的物理特性與賦存狀態(tài),展開地表塌陷原因現(xiàn)場調(diào)查,得到地表塌陷是由下部采空區(qū)失穩(wěn)引起的結(jié)論。進而采用理論分析、數(shù)值模擬分析、相似材料模擬實驗分析進行采空區(qū)失穩(wěn)機理研究并相互印證,最后以此為理論基礎(chǔ),提出對羅塘石膏礦山采空區(qū)處理的方案。主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:(1)理論分析采場頂板應(yīng)力分布規(guī)律,得到頂板中部下表面易因拉應(yīng)力作用造成頂板失穩(wěn)。從而對于石膏類礦山,預留一定厚度的礦巖層代替上盤圍巖作為護頂層,能較好的維護頂板的穩(wěn)定性,但其所留厚度應(yīng)至少大于拉應(yīng)力區(qū)高度。采用Lunder公式計算礦柱強度能較為準確反應(yīng)該類礦柱強度隨礦柱尺寸增大而增大。同時采用“三帶”理論分析臨界開采安全深度,避免井下開采活動離地表過近時,造成地表有害沉降。(2)根據(jù)相似材料模擬實驗,定性的了解當采場頂板及上覆巖層不斷受壓時,頂板中央及邊角點處首先出現(xiàn)裂隙,隨后裂隙逐漸擴展、變寬直至貫穿地表;同時礦柱強度隨裂隙的發(fā)育而不斷降低,當不足以支承上覆巖層時,礦柱失穩(wěn),進而引起頂板整體垮落。(3)運用FLAC3D軟件對研究區(qū)域進行三維數(shù)值模擬,從礦體開采過程、不同礦柱寬高比兩方面對采空區(qū)周圍巖體應(yīng)力分布、頂板沉降位移、礦柱穩(wěn)定性進行分析研究,揭示了礦體開采過程中,周圍巖體應(yīng)力、位移變化規(guī)律;礦柱寬高比減小,導致礦柱由穩(wěn)定向不穩(wěn)定轉(zhuǎn)變,進一步驗證了采空區(qū)失穩(wěn)機理。(4)對羅塘石膏礦采空區(qū)穩(wěn)定性進行評價發(fā)現(xiàn)該礦預留厚度、礦房跨度均有利于頂板的穩(wěn)定,但礦柱寬3m時,能滿足地表非重要建筑物的安全要求,但對地表有住宅等重要構(gòu)建筑時,存在一定的安全隱患。同時對地表沉降位移監(jiān)測發(fā)現(xiàn),雖然該礦已較長時間停產(chǎn),但地表仍有較大沉降位移變化。據(jù)此提出在加強對水的治理外,還需要對采空區(qū)進行分區(qū)充填治理,并確定了采用礦房兩端漿砌塊石點柱支護方案,以加強礦山采空區(qū)長期穩(wěn)定性。

【關(guān)鍵詞】：
【學位授予單位】：江西理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TD325.3
【目錄】：

下載全文 更多同類文獻

CAJ全文下載

(如何獲取全文？ 歡迎：購買知網(wǎng)充值卡、在線充值、在線咨詢)

CAJViewer閱讀器支持CAJ、PDF文件格式

【引證文獻】

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 何滿潮;;軟巖工程技術(shù)現(xiàn)狀及展望[A];世紀之交軟巖工程技術(shù)現(xiàn)狀與展望[C];1999年

2 李昀;張子新;;相似模型試驗中土質(zhì)相似材料的試驗研究[A];中國土木工程學會第十二屆年會暨隧道及地下工程分會第十四屆年會論文集[C];2006年

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 王洪勇;常興建;劉景山;鄭飛;;萊新鐵礦采場冒落機理及控制方法研究[J];化工礦物與加工;2010年06期

2 江文武;徐國元;馬長年;;基于尖點突變理論的礦房間礦柱的穩(wěn)定性分析[J];金屬礦山;2007年09期

3 張羽強;黃慶享;嚴茂榮;;采礦工程相似材料模擬技術(shù)的發(fā)展及問題[J];煤炭技術(shù);2008年01期

4 楊明春;東銅峪金礦礦柱間距設(shè)計方法的探討[J];采礦技術(shù);2004年03期

5 邢萬芳;郭樹林;姚香;;巖金礦山采空區(qū)處理技術(shù)探討[J];有色礦冶;2007年06期

6 周翠英;朱鳳賢;張磊;;軟巖飽水試驗與軟化臨界現(xiàn)象研究[J];巖土力學;2010年06期

7 劉敦文,古德生,徐國元;地下礦山采空區(qū)處理方法的評價與優(yōu)選[J];中國礦業(yè);2004年08期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 吳啟紅;礦山復雜多層采空區(qū)穩(wěn)定性綜合分析及安全治理研究[D];中南大學;2010年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 黃暉;緩傾斜硬巖礦床采空區(qū)頂板冒落規(guī)律研究[D];江西理工大學;2011年

2 任桂蘭;單線鐵路隧道地質(zhì)順層偏壓襯砌結(jié)構(gòu)的試驗研究[D];西南交通大學;2004年

3 夏峰;地下洞室圍巖松動圈影響因素分析[D];中國地震局工程力學研究所;2009年

4 劉圓;龍橋鐵礦空區(qū)頂板巖移冒落特征及覆蓋層厚度測量[D];江西理工大學;2012年

【共引文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳鐵力;張秀敏;趙宏慶;楊淑紅;鮑巨才;;遼寧省梨樹溝煤礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境恢復治理淺析[J];地質(zhì)與資源;2012年03期

2 王堃;陳南南;姜楠;;緩傾斜煤層開采相似材料模擬試驗研究[J];測繪與空間地理信息;2012年12期

3 李光揚;胡旭輝;鄔剛?cè)?;隧道松動圈影響因素的權(quán)值分析[J];公路;2013年02期

4 李電輝;;淺談黃金礦山淺孔留礦法的應(yīng)用[J];甘肅冶金;2013年04期

5 魏曉剛;麻鳳海;劉書賢;;煤礦采空區(qū)的地震動力災(zāi)變及安全防控的研究進展與挑戰(zhàn)[J];地震研究;2015年03期

6 魏曉剛;麻鳳海;劉書賢;;煤礦采動建筑地震動力災(zāi)變與防控研究的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J];地震研究;2015年04期

7 劉建林;殷琨;樸金石;;貫通式潛孔錘在露天礦山地下采空區(qū)探查中的應(yīng)用[J];化工礦物與加工;2009年02期

8 盧莎;張若萌;劉穎輝;高栗;劉文英;;礦山大規(guī)模地下采空區(qū)群引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的思考[J];化工礦物與加工;2011年07期

9 周健;史秀志;;基于集對分析同一度的采空區(qū)處理方案研究[J];金屬礦山;2009年06期

10 彭康;李夕兵;彭述權(quán);劉志祥;趙國彥;劉愛華;;海下點柱式開采的有限元動態(tài)模擬分析[J];金屬礦山;2009年10期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 趙忠明;小浪底庫區(qū)采空區(qū)穩(wěn)定性研究[D];河南理工大學;2011年

2 張耀平;礦山空區(qū)誘發(fā)的巖移特征及覆蓋層冒落效應(yīng)研究[D];中南大學;2010年

3 常西坤;深部開采覆巖形變及地表移動特征基礎(chǔ)實驗研究[D];山東科技大學;2010年

4 劉希靈;基于激光三維探測的空區(qū)穩(wěn)定性分析及安全預警的研究[D];中南大學;2008年

5 彭欣;復雜采空區(qū)穩(wěn)定性及近區(qū)開采安全性研究[D];中南大學;2008年

6 莫陽春;高水壓充填型巖溶隧道穩(wěn)定性研究[D];西南交通大學;2009年

7 陳紅江;裂隙巖體應(yīng)力—損傷—滲流耦合理論、試驗及工程應(yīng)用研究[D];中南大學;2010年

8 趙國彥;金屬礦隱覆采空區(qū)探測及其穩(wěn)定性預測理論研究[D];中南大學;2010年

9 吳啟紅;礦山復雜多層采空區(qū)穩(wěn)定性綜合分析及安全治理研究[D];中南大學;2010年

10 高文龍;采空區(qū)特高壓輸電桿塔的穩(wěn)定性研究[D];中國礦業(yè)大學（北京）;2010年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 祝軍;里伍銅礦采空區(qū)處理技術(shù)研究[D];江西理工大學;2010年

2 王海峰;基于FLAC的采空區(qū)地表變形及充填效果模擬分析[D];中國地質(zhì)大學（北京）;2011年

3 鄒旭;回采工作面采空區(qū)瓦斯運移立體模型的設(shè)計研究[D];太原理工大學;2011年

4 姚虎;地鐵鉆爆法對既有橋樁基影響[D];北京交通大學;2011年

5 王顏;某金礦采空區(qū)穩(wěn)定性研究[D];武漢理工大學;2011年

6 胡慧明;房柱法地壓處理及人工礦柱結(jié)構(gòu)參數(shù)研究[D];江西理工大學;2011年

7 陳輝;東鄉(xiāng)銅礦V號礦體深部開采研究[D];江西理工大學;2011年

8 王劍;軟弱圍巖隧道偏壓特性及施工控制技術(shù)研究[D];中南大學;2011年

9 劉洪強;大面積充填體下采場盤區(qū)礦柱留設(shè)方案優(yōu)化及地壓監(jiān)測研究[D];中南大學;2011年

10 李佳洋;貢北金礦破碎頂板下緩傾斜薄至中厚礦體安全開采技術(shù)研究[D];中南大學;2011年

【二級參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 仵彥卿;地下水與地質(zhì)災(zāi)害[J];地下空間;1999年04期

2 周小平,孫運輪,張永興,周昌達;大廠銅坑礦細脈帶采場圍巖穩(wěn)定性的數(shù)值分析[J];地下空間;2000年04期

3 王學濱;潘一山;李英杰;;圍壓對巷道圍巖應(yīng)力分布及松動圈的影響[J];地下空間與工程學報;2006年06期

4 劉阜羊;朱珍德;孫少銳;;塊體理論及其在洞室圍巖穩(wěn)定分析中的應(yīng)用[J];地下空間與工程學報;2006年S2期

5 龔建伍;夏才初;朱合華;;鶴上隧道圍巖松動圈測試與分析[J];地下空間與工程學報;2007年03期

6 張迎暉;王在泉;楊瑩輝;張黎明;;基于SURPAC的礦山開采穩(wěn)定性FLAC3D模型與模擬[J];地下空間與工程學報;2011年02期

7 陳忠輝，徐小荷，唐春安;單軸壓縮下巖石失穩(wěn)破裂的突跳[J];東北大學學報;1994年05期

8 寇新建,宋計棉;數(shù)字化攝影測量及其工程應(yīng)用[J];大壩觀測與土工測試;2001年01期

9 雷松林;鄭永來;;有限差分程序FLAC基本原理及其在工程中的應(yīng)用[J];東北水利水電;2007年08期

10 於崇文;固體地球系統(tǒng)的復雜性與自組織臨界性[J];地學前緣;1998年03期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 姜德義;巖鹽溶腔穩(wěn)定性及失穩(wěn)控制研究[D];重慶大學;2001年

2 賀躍光;工程開挖引起的地表移動與變形模型及監(jiān)測技術(shù)研究[D];中南大學;2003年

3 羅一忠;大面積采空區(qū)失穩(wěn)的重大危險源辨識[D];中南大學;2005年

4 韓斌;金川二礦區(qū)充填體可靠度分析與1#礦體回采地壓控制優(yōu)化研究[D];中南大學;2004年

5 袁海平;誘導條件下節(jié)理巖體流變斷裂理論與應(yīng)用研究[D];中南大學;2006年

6 李俊平;緩傾斜采空場處理新方法及采場地壓控制研究[D];北京理工大學;2003年

7 高峰;頂板誘導崩落機理及次生災(zāi)變鏈式效應(yīng)控制研究[D];中南大學;2009年

8 吳啟紅;礦山復雜多層采空區(qū)穩(wěn)定性綜合分析及安全治理研究[D];中南大學;2010年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 高文翔;緩傾斜中厚氧化礦采礦回采順序與結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化研究[D];昆明理工大學;2002年

2 馮國瑞;采場覆巖面接觸塊體結(jié)構(gòu)研究[D];太原理工大學;2002年

3 何志攀;新建公路下伏采空區(qū)的穩(wěn)定性分析和治理技術(shù)研究[D];中南大學;2004年

4 孫有為;地下洞室的幾何性質(zhì)對松動圈的影響[D];中國地震局工程力學研究所;2006年

5 吳亞斌;基于CMS實測的采空區(qū)群穩(wěn)定性數(shù)值模擬研究[D];中南大學;2007年

6 劉俊;基于板模型的頂板力學分析及應(yīng)用[D];中國礦業(yè)大學;2008年

7 王力慶;柿竹園礦采空區(qū)冒落破壞規(guī)律研究[D];武漢理工大學;2010年

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 曾細龍;林欽河;蔡進斌;;云浮硫鐵礦采空區(qū)處理施工經(jīng)驗淺談[J];化工礦物與加工;2005年12期

2 鄭懷昌;李明;;界殼理論在采空區(qū)失穩(wěn)判定與危害控制研究中的應(yīng)用探討[J];黃金;2005年12期

3 周宗紅,任鳳玉,袁國強;桃沖鐵礦采空區(qū)處理方法研究[J];中國礦業(yè);2005年02期

4 王榮林;;宜昌磷礦采空區(qū)現(xiàn)狀及隱患分析和建議[J];化工礦物與加工;2008年01期

5 趙向東;;青島至蘭州高速公路邯鄲至涉縣段采空區(qū)特征及處理技術(shù)[J];交通標準化;2008年06期

6 吳世劍;郭忠林;管恩吉;;采空區(qū)事故分析及處理技術(shù)[J];現(xiàn)代礦業(yè);2009年01期

7 羅毅莎;姚振鞏;;采空區(qū)安全處理的對策措施研究[J];采礦技術(shù);2010年04期

8 劉洪磊;楊天鴻;黃德玉;劉愛軍;;桓仁鉛鋅礦復雜采空區(qū)處理方案[J];東北大學學報(自然科學版);2011年06期

9 李海洲;楊天鴻;張洪海;丁銘;;龍橋鐵礦復雜采空區(qū)的探測及處理方案[J];東北大學學報(自然科學版);2011年11期

10 陳慶發(fā);周科平;古德生;;協(xié)同開采與采空區(qū)協(xié)同利用[J];中國礦業(yè);2011年12期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 姜艷美;張振松;王一;;復雜采空區(qū)下殘礦回收實踐[A];2010'中國礦業(yè)科技大會論文集[C];2010年

2 張曉君;鄭懷昌;;采空區(qū)破壞過程的模擬試驗研究[A];全國金屬礦山采礦新技術(shù)學術(shù)研討與技術(shù)交流會論文集[C];2007年

3 王濤;;采空區(qū)現(xiàn)狀及處理方法概述[A];2013年6月建筑科技與管理學術(shù)交流會論文集[C];2013年

4 劉敦文;趙新民;;廠壩鉛鋅礦采空區(qū)處理技術(shù)[A];第四屆全國礦山采選技術(shù)進展報告會論文集[C];2001年

5 王劼;張曉君;趙小稚;;井下民采空區(qū)處理和殘礦回收安全情況分析及防范對策[A];全國金屬礦山采礦新技術(shù)學術(shù)研討與技術(shù)交流會論文集[C];2007年

6 龍虎榮;;大寶山大型復雜采空區(qū)的處理方法與穩(wěn)定性數(shù)值模擬[A];魯冀晉瓊粵川六省金屬學會第十四屆礦山學術(shù)交流會論文集[C];2007年

7 李俊平;周創(chuàng)兵;馮長根;;采空區(qū)處理新方法研究[A];中國職業(yè)安全健康協(xié)會2007年學術(shù)年會論文集[C];2007年

8 范慶霞;祝廷然;那建新;;白石嶂鉬礦首采及采空區(qū)處理技術(shù)的探討[A];2011年中國礦業(yè)科技大會論文集[C];2011年

9 鄒凱;陳希有;袁橋;;紫金山礦地下轉(zhuǎn)露采生產(chǎn)中的采空區(qū)處理技術(shù)[A];2010'中國礦業(yè)科技大會論文集[C];2010年

10 葉會師;李勝輝;楊闖;王寶文;;司家營鐵礦地下礦采空區(qū)處理方案的研究[A];第十八屆川魯冀晉瓊粵遼七省礦業(yè)學術(shù)交流會論文集[C];2011年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 國文;[N];中國有色金屬報;2011年

2 蔡美峰 汪旭光;[N];中國新聞出版報;2006年

3 本報記者 李仁堂;[N];中國安全生產(chǎn)報;2008年

4 徐永貴;[N];中國安全生產(chǎn)報;2005年

5 記者 吳長鋒;[N];科技日報;2010年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 羅一忠;大面積采空區(qū)失穩(wěn)的重大危險源辨識[D];中南大學;2005年

2 線登洲;采空區(qū)大型工業(yè)建筑關(guān)鍵理論與應(yīng)用研究[D];天津大學;2008年

3 高文龍;采空區(qū)特高壓輸電桿塔的穩(wěn)定性研究[D];中國礦業(yè)大學（北京）;2010年

4 張耀平;礦山空區(qū)誘發(fā)的巖移特征及覆蓋層冒落效應(yīng)研究[D];中南大學;2010年

5 吳啟紅;礦山復雜多層采空區(qū)穩(wěn)定性綜合分析及安全治理研究[D];中南大學;2010年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 肖國喜;石膏類礦床采空區(qū)失穩(wěn)機理及防治措施研究[D];江西理工大學;2015年

2 趙鵬輝;基于模糊Petri網(wǎng)的采空區(qū)危險演變模型的研究[D];西安建筑科技大學;2010年

3 祝軍;里伍銅礦采空區(qū)處理技術(shù)研究[D];江西理工大學;2010年

4 吳安福;孝義鋁礦民采空區(qū)礦體安全高效開采技術(shù)研究[D];中南大學;2011年

5 秦貝;低等級公路下非規(guī)則采空區(qū)綜合治理研究及工程應(yīng)用[D];云南大學;2014年

6 吳方見;大型采空區(qū)加固效果檢測方法研究[D];西南交通大學;2008年

7 張建;采空區(qū)的巖土工程問題及治理措施[D];新疆農(nóng)業(yè)大學;2010年

8 牛建光;洛陽鉬礦采空區(qū)的穩(wěn)定性仿真分析與研究[D];吉林大學;2007年

9 孫洪碩;穿越既有采空區(qū)隧道施工控制技術(shù)[D];石家莊鐵道大學;2014年

10 彭林;復雜采空區(qū)三維建模及穩(wěn)定性分析研究[D];江西理工大學;2012年

  本文關(guān)鍵詞：石膏類礦床采空區(qū)失穩(wěn)機理及防治措施研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：216554