司家營(yíng)鐵礦南區(qū)地表沉降變形分析研究.pdf

1、礦山開采地表沉降變形的研究工作對(duì)人們的生產(chǎn)和生活具有十分重要的意義，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，大量有用礦物在進(jìn)行現(xiàn)代化建設(shè)的過程中被開采，由此輕則破壞巖體內(nèi)和地面上的一些生產(chǎn)和生活設(shè)施，重則引起地表塌陷，影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行和人民生活水平的提高。為了實(shí)現(xiàn)礦山安全高效開采，并解決好礦山開采與生產(chǎn)生活不和諧這一現(xiàn)實(shí)矛盾，需要依靠對(duì)開采沉降變形的深入研究。
　　本論文依托中冶京誠(chéng)（秦皇島）工程技術(shù)有限公司與河北鋼鐵集團(tuán)礦業(yè)有限公司的橫向合同

2、，以司家營(yíng)鐵礦南區(qū)南礦段和大賈莊礦段為研究對(duì)象。司家營(yíng)鐵礦南區(qū)開采條件復(fù)雜，地表有村莊和農(nóng)田，第四系含水豐富。為有效的降低由礦山開采可能引發(fā)水患的影響、防止地表塌陷、減少地表變形，礦區(qū)采用階段空?qǐng)鏊煤蟪涮畈傻V法，采取自下而上的開采順序。
　　盡管礦區(qū)采用充填法，可有效的減緩地表沉降變形，但是因?yàn)楸?、采?chǎng)頂板并非平面，礦山充填很難實(shí)現(xiàn)完全接頂、且充填體充填后還有不同程度的收縮等原因，上覆巖層及地表仍然不可避免的會(huì)產(chǎn)生連續(xù)的移動(dòng)和變

3、形，此變形實(shí)際上是一個(gè)復(fù)雜的時(shí)間-空間問題，通常需要經(jīng)歷較長(zhǎng)時(shí)間才能達(dá)到最終的沉降值。
　　本文采用計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬軟件FLAC3D,對(duì)地表沉降進(jìn)行變形分析，對(duì)進(jìn)一步了解地表巖移規(guī)律、預(yù)測(cè)地表變形、指導(dǎo)礦山安全生產(chǎn)、分析變形對(duì)地表建(構(gòu))筑物的影響等具有非常重要的意義，同時(shí)結(jié)合礦區(qū)實(shí)際情況，建立了GPS沉降監(jiān)測(cè)網(wǎng)，應(yīng)用較先進(jìn)的GPS-RTK測(cè)量?jī)x器，分別對(duì)司家營(yíng)鐵礦南區(qū)南礦段和大賈莊礦段比較敏感的地點(diǎn)，如開采區(qū)上方、農(nóng)田、村莊等進(jìn)行

4、了重點(diǎn)監(jiān)測(cè)，通過科學(xué)的計(jì)算分析，歸納出該地段地表沉降的一般規(guī)律，最后，根據(jù)礦山實(shí)際情況，提出開采沉陷防止和控制的一些技術(shù)措施，包括以填充體為核心的巖層控制技術(shù)及以優(yōu)化采場(chǎng)礦塊尺寸為核心的采場(chǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)，本文詳細(xì)介紹了研究區(qū)填充的實(shí)際情況，利用Thomas計(jì)算法、蔡嗣經(jīng)經(jīng)驗(yàn)公式法和巖石力學(xué)覆巖承重計(jì)算法等具有代表性的充填體內(nèi)應(yīng)力理論計(jì)算方法，分析填充體的穩(wěn)定性，同時(shí)本文提出應(yīng)用FLAC3D，對(duì)采場(chǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理參數(shù)優(yōu)化，并在確定礦塊合理尺