学位论文

肃北七角井铁矿采空区地压监测与稳定性研究--严祥波

来源:    发布时间:2018-12-27 20:40:43    

矿业是我国国民经济发展的基础产业,在全国各地的矿山开采中,经常会形成各种形态的采空区,这些已形成的采空区一旦失稳,将会引起顶板冒落、地表沉陷、冲击波以及生态环境破坏等严重危害,给矿山企业的安全生产和人们的生产生活造成不可挽回的损失。因此,有必要对采空区的稳定性进行地压监测及其相应的处理措施进行分析研究,为矿山的安全生产及后续的资源回收提供理论依据。

本文首先对国内外关于采空区稳定性及地压监测方面的研究文献进行了综述,对采空区稳定性分析方法及地压监测方法进行了系统的总结;其次,以甘肃肃北博伦矿业有限公司七角井铁矿采空区为研究背景,根据七角井铁矿采空区的工程特点,通过现场地压显现调查和室内力学试验,对采空区的地压情况和物理力学性质进行了研究分析;同时,根据七角井铁矿采空区地质特征、赋存条件、分布情况及其稳定性现状等,对采空区失稳危害类型、采空区失稳模式以及导致采空区失稳的影响因素进行了分析研究;在此基础上,提出采用应力监测和位移监测相结合的方式进行地压监测;在采空区地压监测的应力应变设备安装并调试后,及时进行了应力应变的现场监测工作。此后对钻孔应力计和顶板离层仪的数据进行了长达5个月的不间断采集,准确采集了25个钻孔应力计的应力和9个顶板离层仪的位移数据,然后,对采集的数据进行处理,并采用三维有限元数值模拟相结合的方法,对七角井铁矿原始采空区稳定性进行了研究分析;在对比分析各种采空区处理措施的基础上,结合七角井铁矿采空区的实际情况,提出了合理的采空区处理措施,最后,再次利用FLAC3D软件对采空区处理效果进行预测分析。

本课题通过对甘肃肃北博伦矿业有限公司七角井铁矿采空区进行地压实测并对实测数据进行分析,其研究成果对采空区稳定性和下部采矿作业的长久安全性具有一定的指导意义。

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