基于井筒受采空区塌落影响的破坏机理及治理研究

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1、分类号：TU921密级：公开UDC：单位代码：10424学位论文井筒受采空区塌落影响的破坏机理及治理研究王睿申请学位级别：硕士学位专业名称：岩土工程指导教师姓名：尤春安职称：教授山东科技大学二零一零年五月论文题目：井筒受采空区塌落影响的失稳机理及治理研究作者姓名：王睿入学时间：2007年09月专业名称：岩土工程研究方向：岩土力学理论及数值分析指导教师：尤春安职称：教授论文提交日期：2010年05月论文答辩日期：2010年06月授予学位日期：STUDYONFAILUREMECHANISMANDTREATMENTOFSHAFTINFLUENCEDBYROCKCOLLAPSINGIN

2、GOAFAREAADissertationsubmittedinfulfillmentoftherequirementsofthedegreeofMASTEROFPHILOSOPHYfromShandongUniversityofScienceandTechnologybyWangRuiSupervisor:ProfessorYouChun’anCollegeofCivilEngineeringandArchitectureMay2010声明本人呈交给山东科技大学的这篇硕士学位论文，除了所列参考文献和世所公认的文献外，全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交于其它

3、任何学术机关作鉴定。硕士生签名：日期：AFFIRMATIONIdeclarethatthisdissertation,submittedinfulfillmentoftherequirementsfortheawardofMasterofPhilosophyinShandongUniversityofScienceandTechnology,iswhollymyownworkunlessreferencedofacknowledge.Thedocumenthasnotbeensubmittedforqualificationatanyotheracademicinstitute

4、.Signature:Date:山东科技大学硕士学位论文摘要摘要在我国，采矿工业有着悠久的历史，而早期浅部的无序开采形成大量的采空区。由于采空区的存在，导致采空区上部围岩塌陷，从而使地表产生开裂、塌陷等地质灾害，严重威胁到矿井和地面建筑的安全。本文以望儿山金矿一、二号井为例，对井筒在采空区塌落影响下的失稳破坏机理和影响因素进行了分析研究，提出了一种新的治理方法，并且概括了相关的施工工艺。在广泛查阅与采空区相关研究资料的基础上，利用有限单元方法，对井筒及采空区的现状以及治理后的状况进行模拟分析，得到治理后围岩的塑性区分布状况、应力场、位移场以及井壁上部的水平应力和水平位移状况。通

5、过与未治理时的情况相对比，表明本文提出的治理方案是可行得，而且治理效果较为理想。最后，对不同的深度的爆破裂缝所产生的治理效果进行分析，并得出了相应的结论。本文也为采空区的治理以及相关的实际工程问题解决提供了新的思路，对治理由于采空区而引起的地质灾害提供一定的参考。关键词：采空区，井筒，失稳机理，治理方案，应力调整法，数值模拟，山东科技大学硕士学位论文ABSTRACTABSTRACTTheminingindustryhasalonghistoryinChina,andlotsofgoafareaswereleftbyearlyimmethodicalexploitationint

6、heshallowpart.Becauseoftheexistingofthegoaf,itwouldcausethesurroundingrockthatabovethegoafcollapsed,soitwouldcausethegroundsurfacetocrackandcollapseorothergeologicaldisasters,whichcomposedhugethreatentomine-shaftandsurfaceconstructionssafety.AccordingtoNo.1andNo.2shaftinWang-Er-ShanGoldMine,

7、thepaperanalyzesthefailuremechanismofshaftandtheinfluencefactor,andprovidesanewtreatmentscheme,andalsosummarizesthecorrelativeconstructiontechnology.Basedontherelativeresearchaboutgoafarea,thecurrentsituationandthesituationaftertreatmentaresimulate