岩金矿山采空区及残留矿柱回采稳定性研究

摘要

留矿采矿法是我国岩金地下矿山最主要的采矿方法之一,随着开采活动的不断进行,留矿法开采的岩金矿山将相继面临着未处理采空区不断增加、残留矿柱日益增多的问题,因此,安全回采矿柱与处理采空区是必须解决的重大技术问题。以浙江遂昌金矿为工程实例,对采空区及残留矿柱回采稳定性问题进行了全面系统的研究,主要研究内容及成果包括:(1) 通过深入现场调查，划分了矿山工程地质岩类，归纳了各岩类基本力学特征及其相应的工程地质现象，确定了主要工程地段的优势结构面组。给出的结构面组识别的模糊均值聚类算法，具有算法简便、识别结果直观的优点。 (2) 提出了基于信息分配的地应力状态与围岩性质之间的模糊识别方法，以解决样本量不足造成的识别困难，同时，结合现场实测的地应力值和地质构造分析法，得出了地应力与深度之间的定量关系，并对初始地应力场分布的基本规律进行了分析。 (3) 根据数值模拟结果对影响光弹性应力计灵敏度的若干因素进行了讨论，依据应力变化值和变化率实测结果采用聚类分析方法确定了采空区稳定性等级和主要承载矿柱，主要承载矿柱的确定对选择残留矿柱回采点具有重要的指导意义。 (4) 通过三维有限元数值模拟，揭示了矿柱不同回采方案的岩体位移、应力等分布的特?