基于声发射监测的垴窖铁矿地下开采地压活动规律研究

摘要

鄂东地区中小型矿企数量众多，高危采空区泛滥，失稳事故频发，空区防治手段相对落后，严重威胁着矿山安全生产。
　　本文通过介绍中小型矿山监测系统的一般体系及声发射监测技术的基本原理，结合垴窖铁矿现场实际情况，对地下采空区应力集中区域和关键性结构进行声发射监测，量化分析了各采空区围岩及矿柱的应力场变化情况，初步得出了垴窖铁矿采空区地压活动的时空变化规律；同时，应用灰色—突变理论模型模拟和预测各监测点的声发射发展趋势，并对当前地下采空区回采过程中地压活动状况及稳定性进行了评价和预测。
　　研究表明，采空区开挖或空区规模变化引起的地压活动是一个动态变化的过程，且存在在一定的滞后性；通过对比各监测点声发射参数大小表明，空区开挖等造成的各监测区域之间的地压活动强弱有明显区别，但与监测区域所在空间位置关系不大。此外，根据采空区监测点长期的监测数据，应用灰色—突变理论，预测垴窖铁矿地下采空区短期内不会出现明显的地压活动，采空区基本处于相对稳定状态。
　　通过垴窖铁矿现场实践表明，以声发射监测为基础对矿山地下开采引发的地压活动规律的研究，为矿山采空区矿石高效回采及残矿安全回收提供了重要科学依据，为矿山的安全生产和可持续发展提供了重要的保障。

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第1章 绪论

1.1 国内外研究现状

1.2 研究背景及意义

1.3 研究内容与技术路线

第2章 垴窖铁矿矿区概况及开采现状

2.1 矿区概况

2.2 矿山采空区现状

第3章 声发射(AE)监测基本原理和矿山应用现状

3.1 AE监测基本原理

3.2 AE技术在矿山采空区中的应用

第4章 垴窖铁矿地压活动规律研究

4.1 AE监测系统组成和监测优化

4.2 垴窖铁矿采空区地压活动规律分析

4.3 小结

第5章 垴窖铁矿采空区地压活动及稳定性预测

5.1 灰色-突变模型

5.2灰色-突变模型应用

5.3 小结

第6章 结论与展望

6.1 结论

6.2 建议与展望

致谢

参考文献

附录1攻读硕士学位期间发表的论文

附录2攻读硕士学位期间参加的科研项目