小官庄铁矿北区地下开采对地表沉陷及井筒变形影响数值模拟研究

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2、ndShaftDeformationinNorthRegionofXiaoguanzhuangIron—’in(1ronNilne天laogUanZnUangByXinGuoshuaiSupervisor：AssociateProfessorQiuJingpingNortheasternUniversityJune2014万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文

3、中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：辛f蜀9中日期：勿f铲．6．29学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口两年留学位论文作者签名：事国坤签字日期：幻№6．29导师签名：签字日期：矽钾一万方数据东北大学硕士毕业论文摘要小官庄铁矿北区地下开采对地表沉陷及井筒变形影响数值模拟研究摘要地下

4、矿体开采必然导致上覆岩层及地表的移动变形，移动变形超过一定范围会引起井巷工程甚至地表建(构)筑物的破坏。因此，对地下开采引发的地表移动变形进行研究和预测具有重要意义。，本文在总结开采沉陷理论研究历史及现状的基础上，阐述了地下开采引起的地表沉陷的基本规律。针对由于地下开采引起的小官庄铁矿地表及井筒产生较大移动变形的问题，利用ANSYS建立数值模型，导入FLAC3D对小官庄铁矿北区矿体开采进行了数值模拟。首先对小官庄铁矿北区．400m阶段矿体开采进行数值模拟，计算和确定地表的移动变形范围，将模拟计算结果与现场实测数据对比，验证了数值计算模型及参数的可靠性。在此基础上，

5、本文对小官庄铁矿北区．450m阶段保安矿柱之外150m范围内的部分矿体采用无底柱分段崩落法和上向进路充填法开采分别进行了模拟计算。根据模拟计算结果绘制出不同采矿方案下地表下沉曲线。不同采矿方案下计算结果的对比说明随着开采的进行，地表和井筒的移动变形会继续发展，充填法采矿能够控制地表的移动变形，特别是地表倾斜变形。最后对北区-450m阶段所有矿体开采进行了模拟，对比分析不同采矿方案模拟结果可知小官庄铁矿北区．450m阶段矿体若继续采用无底柱分段崩落法开采，势必影响主井和1撑副井安全，改用充填法采矿能有效减缓地表和井筒移动变形，保障小官庄铁矿的安全生产。综合考虑地表及

6、井筒安全、充填采矿成本及生产能力等因素，小官庄铁矿北区-450m阶段可以采用“三带开采”模式，即小官庄铁矿北区．450m阶段原设计保安矿柱外150m范围内的矿体采用充填采矿法开采，其它继续采用无底柱分段崩落法开采。关键词：地下开采；地表沉陷；井简变形；FLAC3D；无底柱分段崩落法：充填法万方数据东北大学硕士毕业论文AbstractNumericalsimulationstudyontheInfluenceofUndergroundMiningonSurfaceSubsidenceandShaftDeformationinNorthRegionofAbs仃actU

7、ndergroundminingwillinevitablyleadtothemovementanddeformationofoverlyingstrataandgroundsurface．Damageofsinkinganddrivingengineeringandevensurfaceconstructionswillbecausedoncethemovementanddeformationexceedacertainrange．Therefore，itisofgreatimportancetoresearchandpredictthemovementandd

8、eform