陡倾矿体充填法开采引起地表移动的实例分析.pdf

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1、ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｅｏｌｏｇｙ工程地质学报１００４－９６６５／２０１４／２２（５）０９５８０７ＤＯＩ：１０．１３５４４／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｅｇ．２０１４．０５．０２７陡倾矿体充填法开采引起地表移动的实例分析郭捷马凤山徐嘉谟（中国科学院地质与地球物理研究所，中国科学院页岩气与地质工程重点实验室北京１０００２９）摘要监测表明，长期采用充填法开采的大型金属矿山也会发生显著的地表变形破坏现象。为了掌握金川镍矿地下开采引起的地表移动、变形和破坏规律，借助ＧＰＳ技术作为地表移动的监测手段，建立了覆盖矿区地表的ＧＰＳ

2、监测网。持续的监测数据表明，金川矿区地表最大沉降量已达２４００ｍｍ左右，以现场调查与地表长期监测数据为依据，给出了地表移动的范围与特征，分析了与岩体移动、变形和破坏现象发生相关的条件和规律，并提出了一些具有预测性的观点，为工程地质－岩石力学条件大致相同矿山的工程技术人员和研究人员提供了一个有借鉴意义的实例。关键词金川二矿区地表移动ＧＰＳ监测移动规律分析中图分类号：ＴＤ８文献标识码：ＡＡＣＡＳＥＳＴＵＤＹＯＦＧＲＯＵＮＤＭＯＶＥＭＥＮＴＤＵＥＴＯＢＡＣＫＦＩＬＬＭＩＮＩＮＧＯＦＳＴＥＥＰＯＲＥＢＯＤＹＧＵＯＪｉｅＭＡＦｅｎｇｓｈａｎ

3、ＸＵＪｉａｍｏ（ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＳｈａｌｅＧａｓａｎｄＧｅｏｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＧｅｏｌｏｇｙａｎｄＧｅｏｐｈｙｓｉｃｓ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００２９）ＡｂｓｔｒａｃｔＢａｃｋｆｉｌｌｍｉｎｉｎｇｃｏｕｌｄｉｎｄｕｃｅｎｏｔｉｃｅａｂｌｅｇｒｏｕｎｄｍｏｖｅｍｅｎｔｗｈｅｎｉｔｉｓａｐｐｌｉｅｄｔｏｂｅｍｉｎｉｎｇｏｆｌａｒｇｅｓｃａｌｅｍｅｔａｌｏｒｅｂｏｄｙ．Ｔｈｅｐａｐｅｒａｉｍｓｔｏｇｒａｓｐｔｈｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉ

4、ｓｍｏｆｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｍｏｖｅｍｅｎｔａｎｄｄｅｓｔｒｕｃｔｉｏｎｉｎＪｉｎｃｈｕａｎＮｉｃｋｅｌＭｉｎｅＡｒｅａｃａｕｓｅｄｂｙｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｍｉｎｉｎｇ．ＩｔｕｓｅｓｔｈｅＧＰＳｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍｔｈａｔｉｓｂｕｉｌｔｃｏｖｅｒｉｎｇｔｈｅｗｈｏｌｅａｒｅａ．Ｔｈｅｒａｎｇｅａｎｄｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｍｏｖｅｍｅｎｔａｒｅａａｒｅｑｕａｎｔｉｆｉｅｄｕｓｉｎｇｔｈｅｄａｔａｆｒｏｍｔｈｅｓｉｔｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎａｎｄｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ．Ｔｈｅｃｏｎ

5、ｄｉｔｉｏｎａｎｄｌａｗｔｈａｔａｒｅｒｅｌａｔｅｄｔｏｔｈｅｒｏｃｋｍａｓｓｍｏｖｅｍｅｎｔａｎｄｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｂｅｓｉｄｅｓ，ａｎｕｍｂｅｒｏｆｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅｐｏｉｎｔｓｏｆｖｉｅｗａｒｅｍａｄｅ．Ｃｏｎｓｅｑｕｅｎｔｌｙ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｃａｎｂｅｕｓｅｄａｓａｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｔｅｃｈｎｉｃｉａｎｓａｎｄｒｅｓｅａｒｃｈｅｒｓｗｈｅｎｆａｃｉｎｇｔｈｅｍｉｎｅｓｔｈａｔｈａｖｅａｓｉｍｉｌａｒｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄｒｏｃｋｍｅｃｈａｎｉｃｓｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｓｔｈｉｓ

6、ｍｉｎｅａｒｅａ．ＫｅｙｗｏｒｄｓＪｉｎｃｈｕａｎｍｉｎｅａｒｅａ，Ｇｒｏｕｎｄｍｏｖｅｍｅｎｔ，ＧＰＳｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ，Ｍｏｖｅｍｅｎｔｌａｗ，Ａｎａｌｙｓｉｓ安全生产、开采程度、开采强度和环境保护等方面具０引言有比较良好的效果，已经被越来越多的金属矿山所［１～４］应用。由于其特有的采矿工艺，使得开采所造充填采矿法虽然开采成本较高，但是由于其在成的采空区范围很小，所以传统观念一直认为，采用收稿日期：２０１４－０５－１０；收到修改稿日期：２０１４－０８－２５．基金项目：国家自然科学基金项目（４１３７２３２３，４１１７２２７１

7、，４１４０２２８０）资助．第一作者简介：郭捷，男，博士后，从事工程地质与岩土工程研究．Ｅｍａｉｌ：ｇｕｏｊｉｅ＠ｍａｉｌ．ｉｇｇｃａｓ．ａｃ．ｃｎ２２（５）郭捷等：陡倾矿体充填法开采引起地表移动的实例分析９５９充填采矿法进行开采的金属矿山，采空区围岩移动一组南北走向，规模较小；另一组呈近东西走向，且问题应该不用考虑，或者认为就不可能出现大尺寸规模较大。工程岩体的节理化程度普遍较高。的岩体移动。然而，通过长期的现场监测，我们发图２为该矿区１９＋２０ｍ行线地质剖面图，图中＃现，我国最大的镍矿———金川镍矿，即使是采用高强１矿体（ＳＮ－

8、Ａ）是目前二矿区的主采矿体。矿体开度的胶结充填法进行开采，在开采一定时期后，还是采采用具有创造性的下向分层机械化盘区水平进路会引起较大范围的地表岩体移动，并可以造成地表胶结充填采矿法。开采顺序为先上盘－后下盘、先较为直观的裂缝破坏。两翼－后中间的后