浒坑钨矿采空区地质灾害综合评价研究

摘要

采空区地质灾害屡有发生,其主要表现形式为片帮、冒顶、突水、地震、岩爆、冲击地压、地面塌陷、地面沉降、地裂缝等,对人员生命安全及财产造成很大伤害。因此,对采空区地质灾害成因因素及采场开挖过程中的岩体受力变化的研究意义重大。
　　本文以《浒坑钨矿复杂矿脉开采技术研究项目》为依托,根据浒坑的开采现状,查阅浒坑矿区现有资料,并进行了点荷载试验、单轴荷载试验及三轴荷载试验等室内外试验,采用模糊数学及数值模拟的方法对采场及空区进行了地质灾害综合评价,提出了采空区地质灾害治理的意见和建议。
　　论文主要内容如下:
　　(1)对浒坑钨矿矿区及矿山的地质情况、水文地质情况和采空区进行调查,调查了当地地层、构造、矿床、含水层、矿坑最大出水量、采空区现状及结构面调查,对浒坑钨矿采空区现状进行了分析。
　　(2)在矿区现场进行点荷载试验,在室内进行单轴及三轴抗压强度试验,检验了点荷载抗压强度和单轴抗压强度试验的可靠性,得出了岩石力学基本参数,对数据结果进行归纳分析,为数值模拟提供矿山岩体特征的参数依据。
　　(3)利用层次分析法得出了采空区稳定性的权重排序,结合模糊数学评价法,对25个典型采空区的危险梯度进行划分、评级,研究结果表明在25个典型采空区中28％的采空区属于Ⅲ级,其余属于Ⅳ级。
　　(4)利用工程设计绘图软件及数值模拟软件建模和仿真模拟矿区40中段某典型采场开挖情况,并对其受力和位移情况进行分析。
　　本课题的研究成果对浒坑钨矿采空区地质灾害治理具有一定的指导和借鉴意义。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪 论

1.1 课题来源及研究意义

1.2 国内外研究现状及存在问题

1.3 研究内容及技术路线

第二章 矿山概况

2.1 浒坑矿区地理位置、交通及自然地理

2.2 矿区地质情况

2.3 水文地质情况

2.4 采空区现状调查及结构面调查

2.5本章小结

第三章 岩石力学试验

3.1 点荷载试验

3.2 室内试验

3.3 本章小结

第四章 采空区地质灾害的综合评价

4.1层次分析法

4.2模糊数学综合评价法

4.3本章小结

第五章 采空区稳定性模拟分析

5.1采空区稳定性模拟目的

5.2有限元及ANSYS软件简介

5.3 Flac3D软件简介

5.4建立模型

5.5采空区应力与位移分析

5.6采空区岩体屈服分析

5.7采空区模拟矿柱沉降分析

5.8本章小结

第六章 结语

6.1 结论

6.2 存在问题与展望

参 考 文 献

致谢

攻读学位期间的研究成果