構(gòu)造應(yīng)力下水平礦柱穩(wěn)定性分析與回采順序優(yōu)化研究.pdf

1、本文分析金川二礦區(qū)2＃礦體1000m中段兩端受水平構(gòu)造應(yīng)力作用的水平礦柱為工程背景。采用現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、理論分析、數(shù)值模擬等技術(shù)手段對(duì)水平礦柱的穩(wěn)定性狀態(tài)進(jìn)行分析，在評(píng)價(jià)水平礦柱穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上對(duì)其回采順序進(jìn)行優(yōu)化研究，并在數(shù)值模擬的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)初步的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下：
　　1、理論研究。將水平礦柱進(jìn)行簡(jiǎn)化，借助彈性地基理論和突變理論來(lái)對(duì)其進(jìn)行研究。將水平礦柱簡(jiǎn)化為彈性地基梁，通過(guò)將虛位移原理與最小勢(shì)能及李茲法的綜合運(yùn)用，來(lái)

2、對(duì)水平礦柱的近似撓度進(jìn)行求解。然后在此基礎(chǔ)上建立水平礦柱的突變模型，利用尖點(diǎn)突變理論建立力學(xué)模型，得出其失穩(wěn)的充要條件，分析表明水平礦柱失穩(wěn)概率較小。
　　2、采用FLAC3D進(jìn)行數(shù)值模擬，從位移、應(yīng)力、塑性區(qū)等方面分析礦柱逐步回采變薄過(guò)程中對(duì)水平礦柱產(chǎn)生的力學(xué)效應(yīng)，可知水平礦柱在局部范圍內(nèi)能夠調(diào)整上下盤(pán)圍巖的應(yīng)力分布，開(kāi)采過(guò)程不會(huì)對(duì)整體穩(wěn)定性構(gòu)成威脅；隨著礦柱厚度的變薄，下盤(pán)圍巖破壞區(qū)范圍明顯的增大，這是礦柱穩(wěn)定性判定的明顯的判

3、別標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)。
　　3、采用數(shù)值模擬方法對(duì)水平礦柱的回采順序進(jìn)行優(yōu)化，通過(guò)綜合分析四種方案回采后的位移、應(yīng)力及塑性區(qū)等力學(xué)特性，結(jié)果表明兩翼向中間回采的順序?yàn)樽顑?yōu)順序，且四種回采順序下，礦柱回采完畢均誘發(fā)采空區(qū)下盤(pán)相鄰圍巖產(chǎn)生較大的變形破壞，這主要與對(duì)應(yīng)礦柱下盤(pán)礦體空間形態(tài)有關(guān)，這一特征需引起足夠重視。
　　4、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)。結(jié)合水平礦柱回采過(guò)程中的地壓顯現(xiàn)特征，采用多點(diǎn)位移計(jì)、鉆孔應(yīng)力計(jì)和聲發(fā)射等監(jiān)測(cè)手段，開(kāi)展了