考虑时间效应的采空区顶板稳定性分析

根据红岭铅锌矿采场顶板受力特征,基于Reissner厚板理论,建立了采场顶板的厚板力学模型;根据顶板不同边界条件,推导了固支和简支两种条件下顶板内部最大应力、弯矩和挠度方程;基于Kachanov蠕变损伤理论,构建了采场顶板蠕变损伤模型,并对采场顶板损伤失稳时间进行了深入分析。结果表明：固支条件下,顶板最大弯矩及应力出现在四边中点处,即四边中点处首先出现损伤,由蠕变损伤模型可知,长边中点损伤孕育时间为110.32 d,短边中点损伤孕育时间为121.19 d,之后损伤逐渐向外侧扩展;简支条件下,顶板最大弯矩及应力出现在顶板中心处,此时中点处损伤孕育时间为49.89 d,应在此时间之内充填采空区保证顶板稳定性。工程实例分析表明,顶板损伤孕育时间与顶板厚度呈正比关系、与上覆岩层压力呈反比关系,即顶板越厚,损伤孕育时间越长,上覆岩层压力越大,损伤孕育时间越短。     

采空区矿柱——顶板体系灾变的流变力学分析

为研究采空区顶板—矿柱体系的稳定性,并确定其稳定时间,采用Hooke-Kelvin-kelvin模型,运用薄板理论和流变力学理论,建立了采空区顶板—矿柱体系的流变力学模型。以此模型为基础,推导出了采空区顶板沉降的微分方程,并根据顶板边界的破坏条件,求解出了采空区顶板—矿柱体系的稳定时间,并将求解结果与现场实际监测数据进行对比分析,验证了该模型的合理性与可靠性。研究表明:矿柱的流变变形是采空区顶板—矿柱体系失稳的重要原因,该流变力学模型可运用于现场的采空区的稳定时间预测,也可用于指导采空区进行及时有效的支护、充填等工作。     

石膏矿采空区积水对矿柱稳定性的影响分析

以矿柱支撑体系为核心的房柱式采矿方法,采空区的稳定性状态是由矿柱和矿房顶板两个基本要素共同决定的。以湖南某石膏矿为例,结合室内力学参数实验,采用Bie-niawski强度公式和二维弹塑性有限元分析程序,分别对干燥采场和泡水采场的矿柱稳定性进行了对比分析。实验结果表明,石膏矿石泡水后其抗压及抗拉强度分别降低至78%,62%。矿柱安全系数计算结果表明,矿柱长期泡在水中,其安全系数下降较大,对采空区稳定性有较大的影响。     

下层采空区跨度对采空区顶板稳定性影响分析

针对齐大山北采区发现的双层采空区,为了分析其稳定性受采空区空间结构的影响规律,在双层采空区正上方进行不同下层采空区跨度的爆破数值模拟试验;在下层采空区的跨度由20m增大到30m的过程中,分析了下层采空区顶板中部与两侧的节点峰值振速和单元有效应力,发现下层采空区顶板中部受爆破荷载扰动较大;计算下层采空区顶板的剪切安全系数和拉裂安全系数,发现下层采空区跨度增大,其顶板稳定性减弱。     

地下采空区矿柱稳定性分析

针对某地下采空区矿柱稳定性问题,在现场工程地质调查的基础上,按照ＮＣｉ岩体质量分类法对该矿区岩体质量进行了分类,并由此对其岩体强度作出了估算。运用点安全系数法和可靠度分析法分别计算了矿柱的点安全系数和可靠指标,结果表明采空区矿柱处于稳定状态,所得结论与工程实际比较吻合。     

采空区顶板大理岩层引起地面塌陷的预防

通过对玉石洼矿地面出现塌陷原因的分析，揭示了塌陷与其特殊地质构造有关系，并提出了塌陷的预防措施。     

矿柱重叠率对采空区稳定性影响分析研究

房柱法多层重叠开采的石膏矿,矿柱的重叠率是影响采空区稳定性的主要因素之一。介绍了房柱法开采重叠采空区的重叠方式、载荷传递规律及稳定性分析方法,并以某石膏矿采空区大面积坍塌事故为例,对事故原因进行了计算分析。重叠采空区稳定性研究结果表明,隔层顶板厚度越小,所要求的上下分层矿柱重叠率就越大;对于隔层顶板厚度较小的重叠采空区,如何保证矿柱的高重叠率是维持重叠采空区稳定的关键因素。     

某复杂采空区顶板稳定性数值分析

采用C-ALS空区探测技术,获得空区空间数据,同时,借助Surpac构建空区实体模型及块体模型。将模型质心导出,经Excle处理后,借助FLAC3D构建空区力学模型,进行计算。最后利用Surfer对计算结果进行处理,绘制出顶板沉降三维线框图,直观形象地反映顶板沉降后的形态,沉降变化规律,应力分布等。并结合位移、应力等值线图,对空区顶板进行稳定性分析,获得相关结论,即空区正上方沉降量最大,并形成碗状;无论水平方向还是垂直方向,距空区越远,则该点沉降量越小;顶板沿垂直方向,距空区越远,则该点所受应力越小;目前,该空区顶板整体上稳定性较好。     

131矿体采空区顶板稳定性研究

潘洛铁矿洛阳采区矿石及围岩均属稳固类型，开采方法采用空场法。随着采矿的深入，空区安全隐患逐渐暴露。利用计算机数值模拟分析，结合131矿体坑采空区情况，给出稳固性初步评价，为合理选择空区处理方法提供依据。     

邵东石膏矿采空区稳定性评价

通过对邵东石膏矿井下采空区及地表稳定性的分析和评价, 指出电视塔附近的4个采空区为需要重点治理的区域, 提出了治理建议, 可作为以后治理对策的参考。     

高速公路下伏采空区稳定性分析及注浆处理

在查阅相关文献的基础上，运用相关的理论，建立了二维有限元模型，并结合京珠高速公路未阳至宜章段的实际情况，得出了一些结论，以期能为相关的工程起借鉴作用和提供有益的指导。     

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。     

大冶铁矿采空区稳定性模拟分析

为了回收采空区矿柱,以大冶铁矿采空区充填体为例,根据Mohr-Coulomb材料变形模型,建立了采空区应力数值分析模型,模拟了充填前后采空区的应力变化及塑性区的分布情况,通过两者的对比得出充填前后采空区的稳定性结果。研究证明采用充填法对采空区进行处理,不仅改善了采空区应力的作用,还缩小了矿体内的塑性区域,很大程度上提高了采空区的稳定性。     

多通道声发射监测系统在井下采空区稳定性监测中的应用

声发射系统作为一种探测岩体内部应力变化的技术从其诞生到现在已逐渐成熟。本文对大宝山矿业公司声发射技术应用过程中的关键问题进行了探讨,可以对应用声发射监测系统的其他相似工程起到一定的借鉴作用。     

光应力计监测采空区稳定性在遂昌金矿的应用

采用光应力计监测遂昌金矿 42 0及以上中段矿柱与围岩的二次应力变化 ,建立采空区稳定性长期观测网点 ,以指导矿柱的回收及空区处理。根据监测结果 ,将采空区稳定性划分为 3个等级 ,目前已安全回收矿柱近 5万t,延长了矿山服务年限 ,取得了良好的经济和社会效益。     

露天空区处理工艺技术方法探索

针对洛钼集团三道庄露天矿下部存在大量空区威胁露天采矿安全问题,通过对采空区的归类分析,对不同类型的采空区选用不同的空区处理工艺技术,比如,中深孔爆破和深孔爆破等,处理了145次,空区面积达116.3 hm²,体积达1 339.2万m³的空区,有效地解决了采矿安全问题,为矿山采空区的治理探索出了一种行之有效的新模式,使空区治理工作逐步实现了有序化、正规化、科学化。对解决国内同类型矿山资源的安全、合理开发具有重要参考意义。     

基于FLAC3D程序的采空区稳定性分析

空区治理在矿山的安全生产中具有重大的意义.基于拉格朗日算法的FLAC3D程序特别适合于求解岩土力学工程中非线性的大变形问题,这点是非常适合采矿工程的设计研究工作的.通过FLAC3D程序对某金矿的采空区稳定性进行了数值模拟分析,得出了应力应变的分布规律,制定了留间距为30 m×30 m,断面为10 m×10 m永久点柱的空区治理与矿柱回采方案.该矿山的工程实践证实该方案是经济、合理的,FLAC3D数值模拟程序可在空区的稳定性分析中提供科学依据.     

测氡在煤矿采空区的应用

通过对采空区氡异常的分析，说明了地面测氡方法的可行性，并以锁簧镇中学办公楼的采空区探测为例，进一步说明测氡在煤矿采空区的应用。