某矿井下开采地表沉降范围及发展趋势

通过概率积分法与数值模拟相结合的方式,对山东某铁矿井下开采对地表周边民居建筑的影响进行了研究。分析表明,矿区周边居民住宅位于开采沉降范围边界处,地表变形的倾斜、曲率、水平移动分别为0.08 mm/m、0.009×10^-3 m、0.4 mm/m,符合相关规范要求;数值模拟地表沉降范围较概率积分法计算结果大,同一截面处对比显示,数值模拟中地表沉降宽度达407.6 m,大于概率积分法的366.7 m。矿区沉降监测数据的拟合分析表明,该区域近年来沉降变化斜率小于0.03,地表稳定,没有新的沉降变形趋势。因此,可以认为周边居民小区住宅不会因井下作业受到影响。概率积分法中反映覆岩岩性影响的参数选取可能引起误差,导致依概率积分法计算结果与数值模拟存在差别,在实际运用中应当通过多种方法协同论证,确保结论正确,实现井下生产与居民生活的和谐稳定。     

高速公路压覆矿体开采地表变形预测

为分析研究高速公路压覆矿体开采对高速公路的影响,采用概率积分法理论计算预测地表移动变形值,并利用3DMine、Midas、FLAC^3D等软件,对盘龙铅锌矿矿区高速公路的压覆矿体开采造成的地表移动变形进行数值模拟研究,综合分析理论计算与数值模拟结果,从而判断压覆矿体开采是否会使高速公路发生破坏。研究表明:地表发生最大沉降位移处位于6~10线开采中心正上方;数值模拟与理论计算得出的地表最大倾斜值、最大曲率值、最大水平变形值均满足规程要求,高速公路未发生破坏。     

厚松散层薄基岩下开采地表移动特征

厚松散层薄基岩下开采经起的地表移动规律及地表移动参数,有其自身的明显特点。采用概率积分法预计地表移动变形的结果精确与否,关键在于地表移动参数;针对永夏矿区内赋存有巨厚松散层的地层条件,以地表移动实测资料为基础,用数学方法分析了巨厚松散层薄基岩下开采地表移动规律及地表移动参数,并得出了地青移动参数与地质采矿条件之间的函数关系式。     

某金属矿地下开采地表沉降影响分析

针对某金属矿向深部开采过程中遇到的地表沉降问题,通过建立该矿山全生命周期内矿体数值模型,研究随开采深度的增加,地表沉降对建(构)筑物和上覆岩层稳定性的影响。采用Midas数值模拟方法模拟矿体逐步开挖后,对地表沉降变形进行分析。研究结果表明,当矿体开采到-800 m中段时,在地表形成了近似圆形的沉降盆地,地表建(构)筑物的最大地表沉降量为16.77 mm,最大水平位移为-7.33 mm,地表最大倾斜为-0.041 mm/m,最大曲率为0.036×10^-3 mm/m²,最大水平变形为-0.052 mm/m。地表沉降及变形值均不超过“三下”采矿规范限值,并且矿山采用充填采矿有效控制了井下采动对岩体的移动,地表及建(构)筑物不会出现明显的沉陷问题,对于该矿深部开采对地表沉降影响分析有一定的参考价值。     

缓倾斜矿体开采地表沉降模拟

为最大限度地开采地下矿体并保护地表构筑物的安全,以基本空场法开采的某个缓倾斜多金属矿床为工程实际,运用FLAC3D建立三维模型,结合后处理软件TECPLOT进行地表沉降规律模拟研究,并根据模拟结果绘制地表沉降曲线图。研究结果表明：沉降等值线基本遵循塌沉形态分布;采空区上方地表下沉最大,同一方向上越远离中心下沉值越小。地表最大沉降位移为120.9 mm,地表村庄除杨家村最大沉降值为24 mm处于危险圈定范围内,其他地表构筑物均处于开采损害范围之外;模拟沉降计算结果为地下矿体开采和地表村庄构筑物影响研究提供一定的理论依据,具有重要的现实意义。     

程潮铁矿深部矿体联合开采地表沉降规律研究

程潮铁矿选厂位于该铁矿深部矿体之上,采用2种采矿方法联合开采-430~-500 m阶段矿体时会引起选厂区域地表沉降。应用数值分析相关理论,建立采矿模型,采用FLAC3D有限差分法软件对开挖进行数值模拟,根据模拟结果分析地表沉降规律,从而预测是否要搬迁地表选厂,并根据不同情况提出相应的预防措施。结果反映地表选厂区域受地下开采沉降较大,影响选厂正常生产及选矿车间构建筑物的安全,且选场区域沉降与开采深部矿体间水平距离呈现一般规律,因此建议搬迁选厂。     

潘洛铁矿78#矿体开采对地表影响分析

78#矿体接近地表和西风井,且矿体及顶板围岩风化、氧化严重.参考露天开采的最终边坡角圈定了78#矿体开采后的地表移动带,并对移动带内的3对电杆进行了安全处理.设计了西风井的保安矿柱,从而为矿山的安全生产创造了条件.     

风景名胜区下铜矿开采地表沉降安全影响研究

针对地下开采引起的地表沉降问题,结合凤凰山铜矿开采历史及现状,为保障矿区地表凤凰山风景名胜区及建构筑物安全,通过理论计算和数值模拟分析,对凤凰山铜矿充填法开采过程中产生的地表沉降进行综合分析。根据“三带”理论,计算得出了凤凰山铜矿深部开采过程中采空区冒落最大影响高度。利用 FLAC3D软件,对矿山历史和未来开采全过程进行了模拟,得出了矿山开采结束后地表垂直位移和水平位移值。根据提取的位移数据和变形计算公式,计算得出了地表风景区建构筑物附近的倾斜、曲率和水平变形值均在相关规范允许值范围之内,可以保障地表风景区和建构筑物安全,为矿山生产和风景区建设安全提供了理论依据。     

任意分布形式煤层开采地表移动预计方法

地下开采煤层的分布形式多种多样，平面分布仅是曲面分布形式中的一种简单情况。根据概率积分法的基本原理及其预计参数的一般规律，将复杂的褶皱构造煤层按轴线划分为单斜构造煤层后，采用曲面积分法，推导出了开采曲面分布煤层时预计地表移动与变形值的计算公式，介绍了对任意形状工作面的处理方法及确定积分区间的方法。最后，用实测资料进行了验证，预计精度令人满意。     

某石膏矿地下开采诱发的地表沉降分析

某石膏矿采用竖井开拓、房柱法开采,开采区段内形成大面积采空区,部分采空区已发生塌陷.为科学规划井下开采和保障矿山安全生产,采用理论分析与数值模拟计算方法,得出矿山地下开采诱发的"三带"高度为179.42 m,地表沉降最大值理论计算为1.43 m,数值模拟所得地表最大位移为1.36 m,出现在10#和14#盘区所对应的地...     

地下开采引起的地面沉降对铁路安全的影响性分析

采用常规的圈定地下开采岩石移动界线和FLAC数值模拟两种方法,分析了小王庄铁矿地下开采对大秦铁路的影响,得出了小王庄铁矿地下开采引起的地面沉降对大秦铁路的影响甚微的结论,为小王庄铁矿后续生产提供了有力的科学依据。     

书记沟铁矿地下开采岩层移动界线的圈定

书记沟铁矿地下开采导致地表沉陷垮塌，沉陷坑影响范围可能波及周边村庄，设计采用工程类比法确定岩层移动角，通过现场实地调查运用数值模拟软件对该矿地下开采过程进行模拟分析研究，最终确定出岩层移动角为：斜长角闪岩上盘62.5°，下盘62°，走向65°，第三系、第四系移动角取45°。     

地下开采引起地表沉陷的数值模拟

地下开采引起的岩层移动和地表沉陷是一个非常严重的地下工程问题。为实现矿山的安全开采，必须对地下开采引起的上覆岩层的移动规律及其对地表移动的影响进行研究。文中以石人沟铁矿为研究对象，运用FLAC软件，采用数值模拟的方法，对石人沟铁矿地表沉陷数学模型的开采过程进行分步开挖模拟，并总结出了地下开采引起的上覆岩层和地表的移动规律，给出了不同开采阶段的地表动态移动曲线。     

小官庄铁矿北区开采扰动的地表及井筒变形规律

针对由于地下开采引起的小官庄铁矿地表及井筒产生较大移动变形的问题,利用FLAC3D程序对小官庄铁矿地下开采进行了数值分析,为现场的采矿方案确定提供指导。根据对-387 m阶段、-450 m阶段矿体开采的数值模拟,北区-450 m阶段矿体的开采必然导致地表及井筒移动变形的继续增大,采用充填采矿法能够限制地表及主、副井井筒移动变形的发展。权衡考虑降低采矿成本和限制地表和井筒变形的需要,提出了小官庄铁矿北区-450 m阶段保安矿柱外150 m范围内的矿体采用充填法过渡开采,其他部分继续采用无底柱分段崩落法开采的方案。     

程潮铁矿井区变形监测分析及处置建议

程潮铁矿东主井和西风井区相继出现地表裂缝和井筒开裂现象,且地表裂缝范围在不断扩大,已经对东主井和西风井的结构安全构成威胁。为此,主要依据井筒开裂和地表裂缝的现场调查以及在变形监测的基础上,对井筒结构及地基变形开裂的岩体力学机理进行分析,探讨了东主井和西风井井区地表变形和井筒开裂的成因,得出地下水疏干和地下采矿是引起地表变形和地面塌陷现象的直接原因,而矿区工程地质构造和水文地质条件等对地表变形特征产生影响,并提出了相应的减缓井区地表变形的措施。     

薄基岩浅埋深矿区地表开采沉降预测及影响因素分析

目前我国西北部地区浅埋深薄基岩开采区地表沉降现象日益严重。以鄂尔多斯某矿区为例,基于该矿区覆岩性质、地质条件、开采技术条件、地表沉降点观测数据,运用概率积分法对首采区的地表开采沉降规律进行了分析预测,并对该矿区典型的薄基岩浅埋深开采地表沉降的主要影响因素进行了分析。结果表明：①概率积分法的矿区开采沉降预测结果与实测数据基本吻合,表明采用该方法预测矿区地表移动参数是可行的;②由于矿区整体构造简单,且工作面内煤层基本呈水平分布,煤厚、采深、倾角等因素变化较小,综合分析认为顶板松散层基岩厚度比（H_S/H_J）、开采强度（工作面推进速度）是该矿区地表沉降的主要影响因素;③对工作面走向的顶板松散层基岩厚度比（H_S/H_J）曲线、开采强度（工作面推进速度）曲线与地表沉降量曲线进行了对比分析,认为松散层基岩厚度比（H_S/H_J）、开采强度（工作面推进速度）对矿区开采沉降具有相反的作用,且开采强度（工作面推进速度）对矿区开采沉降的影响较大。上述分析结论对于地质构造稳定的鄂尔多斯地区矿区开采沉降分析预测有一定的参考价值。     

某金矿"三下"开采移动带内地表稳定性分析

为确保移动带内地表村庄、河流、道路的安全，同时最大限度地开采地下资源，结合某金矿大断裂带构造条件下采用尾砂胶结充填采矿法的工程实例，运用概率积分法理论计算出的矿山安全开采深度为108 m，小于覆岩厚度（130 m），满足安全开采要求。采用FLAC3D数值模拟方法对该矿“三下”开采移动范围内典型剖面的地表沉降进行了分析，经计算，最大倾斜变形为0.022 mm/m、最大水平变形为0.019 mm/m，与地表实测数据较接近，满足建（构）筑物保护等级要求。根据矿山井下爆破工程特点，计算出的矿山最大爆破安全允许距离为96 m，认为矿井爆破振动不会影响至地表。研究表明：该矿“三下”开采移动带内地表建（构）筑物安全稳定，对于该矿安全高效开采以及类似矿山开采移动带范围内的地表稳定性分析有一定的参考价值。