【摘 要】
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采用空场法、留矿法、崩落法开采的地下矿山往往在地下形成巨大的采空区和崩落空区。随着空区数量和空区体积的增加,可能导致采场、巷道的顶部发生大量的岩石冒落和岩层错动,
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采用空场法、留矿法、崩落法开采的地下矿山往往在地下形成巨大的采空区和崩落空区。随着空区数量和空区体积的增加,可能导致采场、巷道的顶部发生大量的岩石冒落和岩层错动,而且可能引起地表开裂和下沉,影响矿山安全和矿山生产。 本文针对井水寨采空区问题,通过现场调查摸清了矿区的工程地质条件,结构面、地压和采空区情况,经分析得到了影响采空区稳定性的主要因素;根据国家标准,对采空区稳定性进行了分级;运用关系矩阵和模糊理论对采空区稳定性系数进行了计算;借助数值计算,讨论了所留矿柱的力学行为。主要得到如下结论: (1)结构面倾角在50°～90°的占80％以上,总体呈急倾斜状态,局部较缓;多数节理走向与矿脉一致;结构面平均间距30～180cm属于块状结构,岩体较完整;结构面基本闭合,粗糙度(JRC值)在4～6,属于坚硬结构面。 (2)经调查发现采空区之间大多被矿柱隔断,使得采空区在水平及垂直方向上没有形成较大规模的连续性;空区大小相差较大主要集中在+90m、+120m、+140m、+145m四个中段。 (3)岩体的变形与破坏受构造弱面的制约,地压显现为松动地压,表现为局部块体的松脱,即局部块体冒顶、片帮;地应力引起的变形地压不明显。 (4)通过对BQ值的计算,确定井下围岩稳定性级别为Ⅱ级,空区在跨度10～20m可基本稳定,跨度<10m,可长期稳定。 (5)运用关系矩阵和模糊理论对采空区进行评价,得到了采空区的稳定性系数为 0.6019,矿区地压处于稳定期。 (6)预留的水平矿柱将其上部的拉应力区隔离,使下部中段回采作业处在低压应力环境下;同时在进行深部回采时,还可有效减缓压应力的增速,提高了安全性。
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