某矿山地下采空区对地表稳定性的影响研究

矿山地下采空区的存在,给地表居民带来巨大的安全隐患。本文应用FLAC3D数值模拟软件建立了湖南某矿山地下采空区模型,进行了数值模拟计算,并采用自编接口程序,绘制了模型剖面位移等值线等图,进而对该采空区对地面沉降的影响进行了分析研究。分析结果表明,采空区顶板的变形对地表有较显著的影响,必须立即进行处理。文中最后还提出了合理的采空区处理措施,以保障后续开采工作顺利、安全地进行。     

湖南某金属矿山地下采空区稳定性分析及其影响

湖南某金属矿山长期存在的采空区给地表居民带来巨大的安全隐患。通过建立该矿山地下采空区数值模拟计算模型,采用自编接口程序绘制了模型相关剖面位移等值线等图,进而对该采空区对地面沉降的影响进行分析研究。结果表明,采空区顶板的变形对地表有较显著的影响,必须立即进行处理。最后提出合理的采空区治理措施,保障后续开采工作顺利、安全地进行。     

某矿山采空区围岩和地表建筑地基稳定性分析

根据某矿山的采空区围岩的条件,建立三维有限元模型,运用三维有限元软件ABAQUS,对采空区围岩和地表建筑地基稳定性进行了数值分析,得到了采空区影响范围的位移场和应变分布规律。模拟结果表明,采空区存在破坏的可能。因此,对矿区内老采空区必须进行处理。同时结合采空区现状,建议中部采用粗骨料胶结充填,两翼采用尾砂胶结充填。     

地下采空区对周边村庄的安全稳定性研究

采用地质雷达或地震映像等地球物理勘探方法,对底、外黄垟村庄下采空区进行探测。结合物探成果以及采空区和地表测绘数据,选取对村庄建筑物影响程度大的典型采空区剖面,采用有限单元法对采空区典型剖面进行安全稳定性研究。根据地表位移分析结果,指出采空区对地上村庄的安全影响程度以及采空区处理建议。     

地下采空区对周边村庄的安全稳定性研究

采用地质雷达或地震映像等地球物理勘探方法,对底、外黄垟村庄下采空区进行探测。结合物探成果以及采空区和地表测绘数据,选取对村庄建筑物影响程度大的典型采空区剖面,采用有限单元法对采空区典型剖面进行安全稳定性研究。根据地表位移分析结果,指出采空区对地上村庄的安全影响程度以及采空区处理建议。     

煤矿采空区对地表稳定性影响分析研究

煤矿井巷开采形成的采空区对地表的稳定性影响是巨大的,如何准确地确定煤矿采空区对地表的稳定性影响程度成为一个重要的课题。通过工程实例,应用解析法计算了煤矿采空区覆岩稳定性和采空区的残余变形,并根据计算结果对地表稳定性进行了评价。同时,利用数值模拟法就煤矿采空区对地表变形的影响程度进行了计算。对解析法、数值模拟法的计算结果的异同进行了比较,分析了产生差异的原因,为煤矿采空区对地表稳定性影响评价提供了快捷的方法。     

大梨树沟铁矿采空区对地表稳定性影响分析

基于大梨树沟铁矿554中段采空区现状及地表建筑物分布情况,采用3Dmine软件对地表及井下工程建立几何模型,运用FLAC3D模拟分析采空区对地表稳定性的影响,模拟结果表明,当采空区高度从10m增加到35 m后,地表沉降值仅从0.092mm增长到0.262 mm,沉降量非常小,空区及地表均处于稳定阶段,并与现场调研结果相差不大;当岩体强度折减从10%增到30%后,地表最大沉降量从1.5mm增长到37.3 mm,超过地表建筑物沉降的警戒值,空区将处于不稳定状态,应及时进行充填处理。     

五龙沟金矿采空区探测及处理方案

五龙沟金矿3 555m以上中段已回采完毕,采用空场法形成了较大的采空区,部分离地表靠近的空区与地表塌陷,给安全生产、地压管理带来负面影响。结合五龙沟金矿现有的设备、以及技术力量对采空区进行处理。通过利用设备三维激光扫描仪对采空区基本情况扫描,最终快速地形成高精度的采空区模型。利用采空区三维模型并采用崩落法和封闭法处理采空区,有效地提高了矿山地质环境的综合治理,并遏止了采空区对后续安全回采矿体的影响。     

老采空区地基稳定性评价及分区研究

为了研究老采空区地基稳定性问题,以徐州市经济技术开发区某场地为例,从采空区三带模型出发,对采空区地表变形机理及基本规律进行研究,在此基础上结合矿区煤层可采边界及地表移动变形参数,使用地表开采沉陷预计系统MSPS对采空区引起的地面残余变形程度进行预测。研究结果表明:目前场地地表移动变形的活跃期已经结束,未来的地表沉降变形将以残余变形为主,并根据残余变形程度对采空区稳定性进行合理分区,进而对工程建设提出指导建议。     

基于CDEM的采空区稳定性及临界顶板厚度分析

地下隐伏采空区易导致地表塌陷等问题发生,采空区的顶板稳定性关乎到露天开采的安全,确定采空区临界顶板厚度对采空区安全评价具有重要意义。采空区临界顶板厚度的影响因素复杂,与采空区的几何参数及岩体物理力学参数等多种因素相关。通过量纲分析建立无量纲表达式,得到影响临界顶板厚度的无量纲参数。在此基础上,借助CDEM数值计算方法建立数值模型并进行计算分析。建立了二维采空区数值模型,通过改变采空区的几何参数及岩体物理力学参数,计算采空区顶板的安全系数,研究以上因素对采空区稳定性的影响规律,识别影响顶板安全系数的主要影响因素。建立了采空区二维模型和三维模型的计算模型,得到了无量纲表达式中无量纲临界高度与无量纲强度间的关系,采用指数函数进行拟合得到响应的关系表达式。研究表明：弹性模量、泊松比对临界顶板厚度影响不大,采空区高度对临界顶板厚度无影响;黏聚力对采空区安全系数影响最大,采空区跨度、岩体内摩擦角、岩体密度次之;采空区无量纲高度与无量纲强度之间存在指数衰减关系。     

MMF模型在采空区地表沉降预测中的应用

在分析了采空区地表沉降规律和MMF生长曲线模型特点后,针对目前采空区地表沉降预测模型的不足,提出了基于MMF模型的地表沉降时间函数模型,最后通过工程实例应用对该模型的合理性进行了验证。结果表明：该模型能够很好地反映采空区地表沉降随时间的发展规律,能够比较准确地预测地表沉降量,且在实测数据量合适的情况下,模型预测结果比实测结果略微偏大,这在工程上是偏于安全的。     

工作面停采后地表下沉规律研究

随着矿业城市和矿区建设步伐的加快,建设用地紧张的问题日益突出,不可避免地将利用废弃采空区塌陷地进行建筑和兴建各种交通、电力通讯设施。老采空区上方建筑的关键因素是老采空区的残余移动量大小。通过多个矿区地表移动资料的分析得到工作面停采后地表下沉和下沉速度的规律,结合采空区上覆岩体应力应变变化规律,分析了停采后地表下沉速度变化的机理,分别建立不同阶段预计模型对工作面停采后下沉速度和下沉值进行预计,为老采空区残余移动变形预测提供了基础。     

五道岭钼矿大规模采空区群失稳复活的数值模拟

五道岭钼矿由于无序开采形成了大规模的采空区群,先后造成了3次大规模的地压活动,大量矿柱失稳破坏。根据现场复杂采空区群的几何形态,建立矿山遗留空区三维数值模型。利用MIDAS对上部采空区及隔离带的应力、位移和塑性区分布特征进行了数值模拟。数值结果表明：五道岭钼矿大规模采空区群必须进行充填处理,否则,极有可能出现失稳复活现象。     

济源煤矿采空塌陷区治理注浆施工技术研究

河南省济源市克井镇北煤矿区,经过20多年的开采,地质环境破坏严重,造成的主要环境地质问题有采空塌陷、地裂缝等.随着煤矿采空区地质环境条件的不断恶化,引发的环境地质问题日益突出,因采空塌陷造成当地居民房屋开裂,地面出现裂缝,给当地人民群众的深造成严重的影响.就该煤矿开采引发的环境地质问题进行了剖析,提出了采用注浆施工技术对采空塌陷区进行治理的方法.     

露天铁矿采空区综合探测方法研究与应用

综合运用高密度电阻率法和地震映像法对露天铁矿采空区进行探测,并对探测结果进行分析对比,弥补了单一高密度电阻率法存在探测盲区、易受干扰和单一地震映像法定位复杂的缺点,准确推测出露天铁矿生产区域地下40m范围内空区的分布特征,解决了露天铁矿地下采空区探测的难题。运用该方法,在本区域内共探测出空区3处,并划定其展布范围,为矿山的治理工作提供了可靠依据。     

普通数码照相测量在岩移模拟实验中的应用

以新安县新安矿区王家沟村的一处采空区为工程背景,对采空区在库水反复冲掏及溶蚀下的活化机理进行了相似材料模拟研究。研究采用非接触式的普通数码照相测量技术,对模型上各位移点进行影像采集及数据解算,得到了活化岩层和地表的下沉曲线及水平移动曲线,分析了活化岩层的移动规律及其对地表的影响。在实验中,对其测量结果的精度进行了比较分析。结果表明,普通数码照相测量技术不仅克服了传统测量方法的不足,而其测量的点位中误差仅在0.010 7 mm左右,因此在相似材料模拟实验中具有较高的实用价值。     

复杂空区群影响下矿山边坡稳定性数值模拟

以河北某金矿多年开采形成的复杂空区群为背景,利用FLAC3D建立三维计算模型,研究空区群影响下的露天开采边坡稳定性,选取典型剖面计算了边坡稳定安全系数。结果表明：空区的存在对边坡的整体稳定性影响不大,但靠近边坡边帮的空区可能引起边坡的局部失稳;空区经废石非胶结充填方式处理后,边坡安全系数能显著提高,稳定性有明显改善。该研究方法可供类似矿山借鉴。     

基于FLAC3D的复杂空区对地表公路影响研究

为了研究矿山复杂空区群对地表公路的影响,以某矿山开采实际为背景,利用FLAC3D建立模型,分析穿过该矿区地表的两条公路在受空区群影响下的沉降变形特点,得出了其变形影响规律,并预测了最终地表沉降量,结果表明,当前开采情况下采空区不影响地表公路正常运行,但沉降引起的路面起伏及坡度变化等问题需予以关注,该研究方法可供类似研究借鉴。