某鐵礦大型空區(qū)穩(wěn)定性分析與治理方案的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-12 07:10
近幾年,根據(jù)國家推出綠色安全開采相應(yīng)政策,地下開采形成的空區(qū)穩(wěn)定性問題得到政府的高度關(guān)注。采空區(qū)不僅使采礦工作者存在安全風(fēng)險(xiǎn),而且對下部回采造成安全隱患。由于空區(qū)自身?xiàng)l件及賦存條件的復(fù)雜性,采空區(qū)的穩(wěn)定性無法確定。當(dāng)空區(qū)頂板暴露面積過大,體積過大,無礦柱支撐時(shí),空區(qū)破壞的風(fēng)險(xiǎn)就越大。本文依靠大型空區(qū)穩(wěn)定性分析與治理為研究主題,結(jié)合礦山實(shí)際存在的大型空區(qū),采用綜合手段,對采空區(qū)實(shí)行現(xiàn)場調(diào)查及監(jiān)測、理論分析、數(shù)值模擬等方法,對大型空區(qū)穩(wěn)定性進(jìn)行分析,并依據(jù)分析結(jié)果,對空區(qū)提出治理辦法。(1)通過對現(xiàn)場工程地質(zhì)調(diào)查的方式,采用RMR巖體質(zhì)量評價(jià)的方法,得到了礦山巖體質(zhì)量評價(jià)等級為Ⅱ級。通過室內(nèi)試驗(yàn)的方法,采用相關(guān)公式進(jìn)行推算演化,對礦山巖石力學(xué)參數(shù)進(jìn)行確定。(2)采用力學(xué)分析方法,分析空區(qū)頂板上覆巖層的破壞規(guī)律,提出了空區(qū)上覆巖層“三帶”劃分,即冒落帶、裂隙帶、彎曲帶。通過理論分析,構(gòu)建空區(qū)頂板的力學(xué)模型,采用破裂拱理論法、極限分析等方法,使用Matlab軟件對結(jié)果進(jìn)行計(jì)算分析,得到空區(qū)頂板安全厚度的擬合公式H(28)0.67L(10)0.956。(3)采用了SURPAC和FLAC...
【文章來源】:江西理工大學(xué)江西省
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線圖
第二章 礦山地質(zhì)與空區(qū)狀態(tài)2.1 礦山現(xiàn)狀概況2.1.1 地質(zhì)概況礦床的成因類型是層控沉積—熱液迭加改造型鐵礦,礦床的工業(yè)類型屬于隱伏的大型含銅高硫磁鐵礦床。該礦山整體礦床共 13 個(gè)大小不同的礦床,1 號礦體為主要礦床,儲量占 99.7%,剩余 12 個(gè)礦體為零星小礦體,規(guī)模小、形狀不規(guī)整,占總體礦床的 0.3%。屬難采礦體。1 號主礦體屬于層狀大型-巨大型礦體,礦體的水平投影像月牙一樣。長軸呈現(xiàn) 290°展布。礦體長 2188m,平均寬 512m。1 號礦體形態(tài)比較簡單規(guī)則,大體呈現(xiàn)為層狀,礦體有部分地方有分支。礦體平均厚度為 27.07m,主要位于 1~9 線之間。礦體總體走向呈東西走向 290°,傾向南東傾角 15°~ 30°。礦體埋深在-268.7m~-507.41m 之間。礦山地質(zhì)剖面圖如圖 2-1 所示;
圖 2-2 礦山斷層分布圖(2)巖體質(zhì)量評價(jià)根據(jù)國內(nèi)外相關(guān)研究表明,評價(jià)巖體質(zhì)量的方法有很多,但被大家認(rèn)可的主要有種評價(jià)方法,分別是 RMR 分級、Q 分級、BQ 分級評價(jià)巖石質(zhì)量的方法[32]。為了更地了解礦山各組巖體的穩(wěn)定性情況,為采空區(qū)頂板穩(wěn)定性分析提供理論基礎(chǔ)[33],本文用 RMR 值法對礦山頂?shù)装鍘r石質(zhì)量評價(jià)。RMR 方法,該方法是比尼奧斯基在 1973 年提出,它綜合考慮了巖石單軸抗壓、石質(zhì)量指標(biāo)、節(jié)理間距、地下水等因素[34]。采用和差積分法,計(jì)算巖體的分類指標(biāo),價(jià)巖石的質(zhì)量等級,在 1989 年對該方法進(jìn)行了修正[35],根據(jù)礦山節(jié)理位置、不同的石類型評價(jià)巖體質(zhì)量。RMR 分級法的六個(gè)參數(shù)巖石單軸抗壓強(qiáng)度(R1)巖石質(zhì)量指標(biāo)(RQD)(R2)節(jié)理間距(R3)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]穩(wěn)定性分析對采空區(qū)處理的工程應(yīng)用指導(dǎo)[J]. 王少賓,王書昭,孫旭. 銅業(yè)工程. 2017(02)
[2]大型采空區(qū)高天窗開通技術(shù)研究[J]. 仵鋒鋒. 礦業(yè)研究與開發(fā). 2016(10)
[3]有色金屬礦山井下采空區(qū)充填方式研究[J]. 杜壽元. 中華民居(下旬刊). 2013(12)
[4]工程地質(zhì)巖組與巖體質(zhì)量分級在巖石工程中應(yīng)用對比[J]. 尚彥軍,陳明星,王開洋,孫元春,楊樹俊,李坤. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2013(S2)
[5]某實(shí)測采空區(qū)的穩(wěn)定性綜合分析[J]. 朱建新,田留峰,張耀平,陳尚波. 金屬礦山. 2013(04)
[6]淺談采煤工作面上覆巖層移動規(guī)律[J]. 劉文,姜鵬. 民營科技. 2012(05)
[7]露天開采下地下采空區(qū)頂板保安層厚度的計(jì)算分析[J]. 邱海濤,潘懿. 采礦技術(shù). 2012(03)
[8]采空區(qū)處理方法研究進(jìn)展[J]. 李俊平,肖旭峰,馮長根. 中國安全科學(xué)學(xué)報(bào). 2012(03)
[9]基于CMS實(shí)測的采空區(qū)穩(wěn)定性分析[J]. 陸剛. 采礦技術(shù). 2012(01)
[10]露天礦采空區(qū)頂板最小安全厚度研究[J]. 燕恩科,姚國棟,萬忠明. 化工礦物與加工. 2011(05)
博士論文
[1]排山樓金礦活動空區(qū)安全治理技術(shù)研究[D]. 翟會超.東北大學(xué) 2012
[2]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]. 張耀平.中南大學(xué) 2010
[3]礦山復(fù)雜多層采空區(qū)穩(wěn)定性綜合分析及安全治理研究[D]. 吳啟紅.中南大學(xué) 2010
[4]隱患資源開采與采空區(qū)治理協(xié)同研究[D]. 陳慶發(fā).中南大學(xué) 2009
[5]復(fù)雜采空區(qū)穩(wěn)定性及近區(qū)開采安全性研究[D]. 彭欣.中南大學(xué) 2008
碩士論文
[1]地下轉(zhuǎn)露天采空區(qū)頂板安全厚度及其治理方案的研究[D]. 劉維東.北方工業(yè)大學(xué) 2016
[2]基于薄板理論的煤層頂板運(yùn)移規(guī)律研究[D]. 王正紅.貴州大學(xué) 2016
[3]某選煤廠中煤倉地基變形分析[D]. 郝偉.長安大學(xué) 2014
[4]地下空區(qū)對露天礦邊坡穩(wěn)定性的影響[D]. 印明勛.東北大學(xué) 2014
[5]祁雨溝金礦采空區(qū)處理技術(shù)研究[D]. 劉傳舉.東北大學(xué) 2014
[6]渣滓溪礦山井下圍巖力學(xué)特性與巖爆預(yù)測研究[D]. 謝小明.中南大學(xué) 2014
[7]基于實(shí)測的采空區(qū)穩(wěn)定性分析及治理效果研究[D]. 黃彬.江西理工大學(xué) 2013
[8]露天開采境界下覆采空區(qū)頂板穩(wěn)定性研究[D]. 牛小明.長沙礦山研究院 2013
[9]特大采空區(qū)全尾砂充填治理工程研究與實(shí)踐[D]. 汪令輝.中南大學(xué) 2012
[10]馬坑鐵礦一期工程采空區(qū)穩(wěn)定性研究[D]. 李想.江西理工大學(xué) 2012
本文編號:2972401
【文章來源】:江西理工大學(xué)江西省
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線圖
第二章 礦山地質(zhì)與空區(qū)狀態(tài)2.1 礦山現(xiàn)狀概況2.1.1 地質(zhì)概況礦床的成因類型是層控沉積—熱液迭加改造型鐵礦,礦床的工業(yè)類型屬于隱伏的大型含銅高硫磁鐵礦床。該礦山整體礦床共 13 個(gè)大小不同的礦床,1 號礦體為主要礦床,儲量占 99.7%,剩余 12 個(gè)礦體為零星小礦體,規(guī)模小、形狀不規(guī)整,占總體礦床的 0.3%。屬難采礦體。1 號主礦體屬于層狀大型-巨大型礦體,礦體的水平投影像月牙一樣。長軸呈現(xiàn) 290°展布。礦體長 2188m,平均寬 512m。1 號礦體形態(tài)比較簡單規(guī)則,大體呈現(xiàn)為層狀,礦體有部分地方有分支。礦體平均厚度為 27.07m,主要位于 1~9 線之間。礦體總體走向呈東西走向 290°,傾向南東傾角 15°~ 30°。礦體埋深在-268.7m~-507.41m 之間。礦山地質(zhì)剖面圖如圖 2-1 所示;
圖 2-2 礦山斷層分布圖(2)巖體質(zhì)量評價(jià)根據(jù)國內(nèi)外相關(guān)研究表明,評價(jià)巖體質(zhì)量的方法有很多,但被大家認(rèn)可的主要有種評價(jià)方法,分別是 RMR 分級、Q 分級、BQ 分級評價(jià)巖石質(zhì)量的方法[32]。為了更地了解礦山各組巖體的穩(wěn)定性情況,為采空區(qū)頂板穩(wěn)定性分析提供理論基礎(chǔ)[33],本文用 RMR 值法對礦山頂?shù)装鍘r石質(zhì)量評價(jià)。RMR 方法,該方法是比尼奧斯基在 1973 年提出,它綜合考慮了巖石單軸抗壓、石質(zhì)量指標(biāo)、節(jié)理間距、地下水等因素[34]。采用和差積分法,計(jì)算巖體的分類指標(biāo),價(jià)巖石的質(zhì)量等級,在 1989 年對該方法進(jìn)行了修正[35],根據(jù)礦山節(jié)理位置、不同的石類型評價(jià)巖體質(zhì)量。RMR 分級法的六個(gè)參數(shù)巖石單軸抗壓強(qiáng)度(R1)巖石質(zhì)量指標(biāo)(RQD)(R2)節(jié)理間距(R3)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]穩(wěn)定性分析對采空區(qū)處理的工程應(yīng)用指導(dǎo)[J]. 王少賓,王書昭,孫旭. 銅業(yè)工程. 2017(02)
[2]大型采空區(qū)高天窗開通技術(shù)研究[J]. 仵鋒鋒. 礦業(yè)研究與開發(fā). 2016(10)
[3]有色金屬礦山井下采空區(qū)充填方式研究[J]. 杜壽元. 中華民居(下旬刊). 2013(12)
[4]工程地質(zhì)巖組與巖體質(zhì)量分級在巖石工程中應(yīng)用對比[J]. 尚彥軍,陳明星,王開洋,孫元春,楊樹俊,李坤. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2013(S2)
[5]某實(shí)測采空區(qū)的穩(wěn)定性綜合分析[J]. 朱建新,田留峰,張耀平,陳尚波. 金屬礦山. 2013(04)
[6]淺談采煤工作面上覆巖層移動規(guī)律[J]. 劉文,姜鵬. 民營科技. 2012(05)
[7]露天開采下地下采空區(qū)頂板保安層厚度的計(jì)算分析[J]. 邱海濤,潘懿. 采礦技術(shù). 2012(03)
[8]采空區(qū)處理方法研究進(jìn)展[J]. 李俊平,肖旭峰,馮長根. 中國安全科學(xué)學(xué)報(bào). 2012(03)
[9]基于CMS實(shí)測的采空區(qū)穩(wěn)定性分析[J]. 陸剛. 采礦技術(shù). 2012(01)
[10]露天礦采空區(qū)頂板最小安全厚度研究[J]. 燕恩科,姚國棟,萬忠明. 化工礦物與加工. 2011(05)
博士論文
[1]排山樓金礦活動空區(qū)安全治理技術(shù)研究[D]. 翟會超.東北大學(xué) 2012
[2]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]. 張耀平.中南大學(xué) 2010
[3]礦山復(fù)雜多層采空區(qū)穩(wěn)定性綜合分析及安全治理研究[D]. 吳啟紅.中南大學(xué) 2010
[4]隱患資源開采與采空區(qū)治理協(xié)同研究[D]. 陳慶發(fā).中南大學(xué) 2009
[5]復(fù)雜采空區(qū)穩(wěn)定性及近區(qū)開采安全性研究[D]. 彭欣.中南大學(xué) 2008
碩士論文
[1]地下轉(zhuǎn)露天采空區(qū)頂板安全厚度及其治理方案的研究[D]. 劉維東.北方工業(yè)大學(xué) 2016
[2]基于薄板理論的煤層頂板運(yùn)移規(guī)律研究[D]. 王正紅.貴州大學(xué) 2016
[3]某選煤廠中煤倉地基變形分析[D]. 郝偉.長安大學(xué) 2014
[4]地下空區(qū)對露天礦邊坡穩(wěn)定性的影響[D]. 印明勛.東北大學(xué) 2014
[5]祁雨溝金礦采空區(qū)處理技術(shù)研究[D]. 劉傳舉.東北大學(xué) 2014
[6]渣滓溪礦山井下圍巖力學(xué)特性與巖爆預(yù)測研究[D]. 謝小明.中南大學(xué) 2014
[7]基于實(shí)測的采空區(qū)穩(wěn)定性分析及治理效果研究[D]. 黃彬.江西理工大學(xué) 2013
[8]露天開采境界下覆采空區(qū)頂板穩(wěn)定性研究[D]. 牛小明.長沙礦山研究院 2013
[9]特大采空區(qū)全尾砂充填治理工程研究與實(shí)踐[D]. 汪令輝.中南大學(xué) 2012
[10]馬坑鐵礦一期工程采空區(qū)穩(wěn)定性研究[D]. 李想.江西理工大學(xué) 2012
本文編號:2972401
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