某矿山地下采空区对地表稳定性的影响研究.pdf

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1、第21卷第9期中国矿业Vo【．21。No．92012年9月CHINAMININGMAGAZINESep．2012某矿山地下采空区对地表稳定性的影响研究刘永，张志军，贺桂成，丁德馨(南华大学核资源与核燃料工程学院，湖南衡阳421001)摘要：矿山地下采空区的存在，给地表居民带来巨大的安全隐患。本文应用FIAC数值模拟软件建立了湖南某矿山地下采空区模型，进行了数值模拟计算，并采用自编接口程序，绘制了模型剖面位移等值线等图，进而对该采空区对地面沉降的影响进行了分析研究。分析结果表明，采空区顶板的变形对地表有较

2、显著的影响，必须立即进行处理。文中最后还提出了合理的采空区处理措施，以保障后续开采工作顺利、安全地进行。关键词：采空区；FLAC；数值模拟中图分类号：TD803文献标识码：B文章编号：1004—405l(2012)09—0118—04StudyOiltheeffectofmined。outregionongroundsubsidenceinamineIAUYong，ZHANGZhi—jun，HEGui—cheng，DINGDe-xin(SchoolofNuclearResourcesandNuclear

3、FuelEngineering，UniversityofSouthChina，Abstract：Mined～outregionsalwaysbringenormoussecurityhiddentroubletotheresidentslivedinorearea．ThemodelofaminedoutregionundergroundinamineofHunanhasbeenestablishedandcalculatedbyFIAC，thedisplacementisoplethesofprofil

4、esofthemodelismadebyselfcompiledprogram，andtheeffectofmined—outregionongroundsubsidencehasbeenanalysized．Theanalysisresultshowsthatthedeformationoftheroofoftheminedoutregionhassignificantinfluenceonthegroundsurfaceandmeasuresmustbecarriedoutimmediately．F

5、inally，therationa1measuresfortreatingthemined—outregionaregiventoensurethesmoothandsafeoperationofthefollow—upmining．Keywords：mined—outregion；FLAC；numericalsimulation矿山开采是人类取得有用矿产资源的重要经济措施，一直是采矿工程领域的一项热门研究课题。活动，然而大多数矿山对于开采后遗留的空区仅采目前，数值计算方法和计算机模拟技术的飞速用封闭的

6、方法，致使地下采空区长期存在，其潜在的发展，为分析地下采空区对地表沉陷的影响提供了危险严重危及到矿山居民生命财产安全。近年来，有利条件，其中有限元、有限差分等方法在岩体内部国内许多矿山的地下空区都出现了不同程度的破应力分析、采场围岩变形行为仿真以及地下采空区坏，继而引起地表沉陷，造成地表农田毁坏、房屋开稳定性模拟中得到了广泛应用[4]。而其中的有限裂，更有甚者造成人员伤亡l1]。因此，对空区围岩差分法软件FIAC∞则是世界公认的后处理最为强稳定状况进行合理地分析，并提出合理的空区治理大、可靠的分析工具，

7、因此，本文即针对湖南某矿山现存地下采空区，采用FIAC加对其中一个采空区对地表沉降的影响进行了分析，继而对照矿山实际收稿日期：2012-02—29状况进行了比较，结果表明这是一种合理、有效的分基金项目：国家自然科学基金项目资助(编号：51004067)；教育部重点科研基金项目资助(编号：2011-126)；高校博士学科点专项科研基析方法。金项目资助(编号：20104324120001)；湖南省自然科学基金项目资助1工程概况(编号：o7JJ6169，o7JJ6167)；湖南省科技厅科研基金项目资助(编1．

8、1矿山工程地质简况号：2009SK3137)；湖南省教育厅优秀青年科研基金项目资助(编号：湖南省某矿山盛产锡矿，锑矿体赋存于透性较10B091)高的七里江灰岩顶部砂化岩石中，其上覆盖着透性作者简介：刘永(1971一)，男，副教授，硕士生导师，主要研究方向为岩土工程灾害预测与控制研究工作E-mail：liuyong81668@163．tom。极差的页岩。整个矿田构造为一个两端倾伏双攀型第9期刘永，等：某矿山地下采空区对地表稳定性的影响研究短背