龙桥铁矿空区顶板岩移冒落特征及覆盖层厚度测量

摘要

无底柱分段崩落法开采将形成大规模采空区,空区顶板的岩移、冒落直接关系到下部分段的回采安全,因此必须对其岩移、冒落特征进行研究,同时分析因顶板冒落产生的危害,确保回采安全。为此,本文结合长期课题《龙桥铁矿采空区监测与岩石冒落规律研究》,应用数值模拟、理论分析和现场监测等研究手段,围绕无底柱分段崩落法开采空区顶板的岩移、冒落特征及形成的覆盖层后的测量分析,研究结论表明:
　　随着矿体的开采,顶板岩体中将逐渐出现拉应力,其大小、以及范围不断增大,在拉应力作用下,顶板内更容易产生破坏,形成裂隙,同时原有裂隙等其它软弱结构面将进一步发展;在重力的作用下,顶板不断下沉。
　　原有裂隙等软弱结构面以及新产生的裂隙将岩体切割,在裂隙变形能及重力的作用下块体状岩体沿裂隙等结构面在“净滑动力”作用下滑落至空区;空区岩移、冒落的形态符合自然压力拱,但这个拱形的拱高会继续变化。应用钻孔摄像技术能直观的反映出顶板岩体中裂隙的产生、发育,直至块体状岩体的冒落,通过监测显示顶板岩体的冒落过程为冒落-稳定-在冒落-再稳定的循环。
　　对空区顶板岩移、冒落产生的冲击气浪危害及岩石覆盖层的消减危害作用进行分析;对岩石覆盖层的厚度采用地质雷达测量,同时应用钻孔监测的数据分析覆盖层厚度,其结果显示覆盖层厚度达到两个分层厚度,保证了井下作业的安全。
　　本论文对无底柱分段崩落法空区顶板的岩移、冒落过程以及特征进行了分析探索,同时对顶板冒落后形成的覆盖层进行测量分析,为保障龙桥铁矿安全高效的回收井下资源提供技术支撑,同时为类似矿山的开采提供一定的参考价值。

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第一章 绪论

1.1 引言

1.2 国内外研究现状及存在问题

1.3 研究内容、技术路线

第二章 工程概况

2.1 矿区地质、矿床特征

2.2 矿山开采现状

第三章 空区顶板岩移特征数值分析

3.1 引言

3.2 FLAC3D基本原理

3.3 数值模拟模型的建立及岩体力学参数的确定

3.4 顶板岩移模拟结果分析

3.5 本章小结

第四章 空区顶板裂隙岩体岩移特征分析

4.1 裂隙化岩体破坏、冒落分析

4.2 自然压力拱分析

4.3 空区顶板岩体破坏、冒落钻孔监测

4.4 本章小结

第五章 覆盖层消减空区块体冒落危害作用分析及厚度监测

5.1 引言

5.2 空区顶板岩体冒落危害及覆盖层消减作用分析

5.3 矿岩覆盖层厚度的测量与分析

5.4 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 全文研究总结

6.2 存在问题与展望

参考文献

致谢

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