废弃铁矿老采空区赋存特征及稳定性评价

为准确探明废弃铁矿老采空区的赋存特征,科学评价采空区稳定性,有效防控地表塌陷灾害,以济南市顿丘铁矿老采空区为工程背景,研究了废弃铁矿老采空区赋存特征及稳定性。通过开展地球物理勘探和钻孔钻探,获得采空区的平面及层位分布,构建老采空区三维地质模型,实现采空区赋存特征的立体展现;采用采空区地表变形监测、临界载荷影响深度计算和采空区深厚比分析3种方法评价老采空区稳定性。结果表明：顿丘铁矿2#矿体群开采形成的采空区平面面积为4 992.5 m²;采空区分为采空纯空区和采空回填区2种形式,层数为2～4层,埋深为38～152 m,厚度为1.6～45.7 m,其中,纯空区最大厚度为10.8 m; 2#矿体群开采形成的采空区整体稳定性较差,存在塌陷风险。可见研究方法和结果对铁矿老采空区探测和治理具有一定指导意义。     

某铜矿Ⅴ号矿体深部开采地质灾害危险性研究

矿山开采尤其是在岩溶地区深部开采易引发各种地质灾害。该文通过对江西某铜矿所处地质环境条件等相关资料的调查研究,分析了Ⅴ号矿体深部开采诱发采空岩移变形、井下泥石流、疏干地面塌陷等地质灾害问题的可能性,并对疏干地面塌陷进行了分区,同时提出了防治和减少地质灾害的具体措施。     

基于地基变形控制的采空区地面塌陷地质灾害防治

为有效进行采空区地面塌陷灾害防治,通过运用概率积分法对采空塌陷区地面残余变形进行科学预测,结合建设工程自身对地基变形要求,进行地质灾害危险性定量评价方法研究,并提出针对性防治措施。结果表明:可以有效解决地质灾害危险性评价过于保守和地质灾害过度治理的问题,同时可合理缩短建设工期,大幅降低工程造价,使采空地面塌陷区的土地作为建设用地得到高效利用。经过大量工程实践,地质灾害危险性得到有效控制,工程自身安全和使用功能得到可靠保障,社会经济效益显著。可见该方法切实可行,对采空地面塌陷区的土地利用和工程建设具有借鉴意义。     

山区开采沉陷地表移动变形规律

为研究山区煤炭资源采空区地表沉陷移动规律,提高山区矿山地质环境影响评价工作精度,采用对塌陷地层工程地质条件、塌陷过程模拟再现的实验的方法,研究模拟地层及地表塌陷变形规律.研究结果表明:山区采空塌陷下沉曲线拐点位置会向山坡上升方向偏移,地表裂缝大小和分布特征与地表凹凸变化有关,地面坡度、表土层厚度和性质决定地表移动变形的大小和剧烈程度.研究结论初步得出地表岩层呈现出L型断裂的条件有利于指导煤矿安全开采,提出的地下采空区地表移动变形规律有助于支撑矿山地质环境保护与恢复治理.     

多中段联合开采围岩扰动效应及采矿进路支护技术

受多次开采扰动影响,多中段联合开采过程中采场围岩稳定性差,地压显现剧烈,采矿进路支护难。以白象山铁矿-470,-430和-390 m中段联合开采工程为研究背景,采用大型相似材料模型试验及采场围岩数字照相变形量测技术,揭示多中段联合开采采场围岩应力变化特征及上覆岩层移动规律。研究结果表明：各中段逐分层向上回采对上覆岩层产生了累积叠加扰动效应,导致采场围岩反复承受荷载(多次扰动)而失稳破坏;各分层矿体下沉量随开采步的推进呈先增大后减小的趋势,采空充填区中部位置附近覆岩的下沉量最大,采场围岩变形具有明显的阶段性增长特征。各中段保留矿体(顶柱)对维持采场围岩稳定、减弱相邻中段间的采矿扰动和降低上覆岩层的变形破坏有积极的作用,受多中段联合开采扰动影响较大、完整性破坏严重的中段保留矿体中的应力可突然释放,出现了局部或整体失稳,威胁采场围岩整体稳定性。确定多中段联合开采扰动条件下采矿进路切圆拱断面形式,其拱高为2.0 m,提出锚网索喷联合支护技术,有效控制采矿进路围岩变形与破坏。     

倾斜中厚矿体卸压开采应力迁移规律

针对金属矿床围岩破碎、采准巷道受地压影响破坏严重的现象,应用数值模拟的方法,对不同开挖方式下岩体应力场变化规律和分布特征进行了分析,探讨了通过卸压工程调控应力场迁移的力学机制,为采场结构参数的优化提供了理论依据.研究表明:开挖矿体会造成附近岩体内的应力重新分布,采用增大空区跨度和减小空区高度的回采方案,可以实现卸压开采的目的;结合某铜矿倾斜中厚矿体条件,进路布置在距矿体下盘6 m处,进路附近的垂向应力降低18%,能够满足卸压及经济效益的要求.     

山西省煤田区陷落柱分布规律与成因模式

 通过搜集山西省煤田区陷落柱发育资料, 绘制山西省煤田区陷落柱发育分布图, 结合华北山西断块煤田地质与水文地质特征和陷落柱形成条件, 得出山西陷落柱分布规律为:1)主要发育在盆地边缘, 如大同盆地北缘和沁水盆地边缘;2)河流和岩溶泉水发育的地区, 陷落柱更为发育, 如太原西山、霍州和阳泉地区;3)沿新生代伸展构造山西地堑发育。根据山西省区域构造演化和陷落柱的形成条件分析得出, 山西省陷落柱形成受到构造运动的控制, 其构造条件为"两升两反":在构造运动上升期间, 岩溶发育, 陷落柱形成方式以热液溶蚀、真空塌陷和重力塌陷为主;在构造反转期间, 上覆岩层稳定性被破坏, 陷落柱形成方式以重力塌陷叠加循环塌陷为主。     

河北省滦南县马城铁矿地质灾害危险性评估

本文介绍了拟建工程场地所在区域地质背景资料以及马城铁矿的基本情况,结合相关资料及规范确定评估范围为矿界范围与矿业活动所影响到的范围,确定评估精度级别为一级。现状条件下,矿区及周边地质灾害不发育,遭受地质灾害的可能性小;矿山采用充填采矿法开采,预计将来矿区地质灾害主要为采矿诱发地表变形造成的地面塌陷、地裂缝灾害,本次仅对矿山采空塌陷地质灾害进行预测评估,其中地表残余沉陷变形采用概率积分法进行预测分析,通过计算得出了充填法管理顶板时的最大下沉值,预测采空塌陷地质灾害危险性中等,地质灾害影响程度为较严重;综合分析认为,建设工程除占用土地外不会引发和加剧地质灾害的发生,建设工程场地适宜性为适宜。     

缓倾斜中厚矿体充填开采上覆岩层运移规律研究

针对缓倾斜中厚矿体下行充填开采过程中岩层移动和地表塌陷规律展开了研究.通过FLAC3D三维数值计算确定典型勘探线剖面,以河砂为骨料,重晶石粉为胶结剂进行大型相似材料模型试验,利用3DEC数值分析软件对模型试验结果进行验证分析.结果表明,充填开采能有效抑制岩层移动和地表塌陷,使地表沉降范围集中在矿体顶部且沉降中心随下行开采过程中向矿体中心移动;深埋矿体的开采对上覆岩层移动范围的影响较浅埋矿体的采动影响小;岩层移动塌落的角度随开采深度的增加先变小后变大,最终沉降以筒型陷落为主.     

公路采空区路基施工问题探讨

我国地大物博,矿产资源丰富,尤其是煤炭资源,在矿产被开采后,留下大量采空塌陷区,往往给工程建设带来隐患。我国许多城市由于地下采空塌陷引起一系列环境岩土工程问题,如地面下沉、地面积水、房屋倒塌、道路开裂、耕地减少及农田减产等,往往严重影响人民的正常生活,造成重大经济损失。     

广东省廉江大垌矿区水文地质特征及矿坑涌水量预测

大垌矿区位于广东省廉江市石岭镇,基于矿体开采时有可能遇到岩溶地面塌陷、地面变形和矿坑突水等问题,充分利用前期地质资料,采用稳定流抽水试验、渗水试验及配合场地现场的水文地质调查等方法,通过对矿区水文地质条件进行分析,采用解析法对矿坑涌水量进行预测评价,得出矿坑最大涌水量为218269m3/d。为开采该矿进行疏干排水工作、制订矿山开采方案提供参考。     

唐山市地面变形特征与防治

本文在阐明唐山市区的地质、水文地质条件的基础上,讨论了市区岩溶塌陷的分布特征及其控制因素,并探讨了地面变形的形成机制,提出了防治措施。     

煤矿采空区场地工程建设适宜性分析

采用钻探探查、InSAR技术分析、剩余变形理论计算和荷载影响深度计算等方法,对煤矿采空区场地的覆岩特征、地表剩余变形对工程建设影响程度和工程荷载引起采空区活化程度进行了计算和分析.结果表明,该采空区导水裂隙带发育高度平均值为42.8 m,局部仍存在未完全塌陷的采空空洞;研究区地表变形已进入衰退期,当未进行大规模工程建设时,地表会一直保持稳定状态;当研究区堆载高度超过255 m后将引起采空区局部活化,随着堆载高度的进一步增加,采空区活化面积将进一步加大,当堆载高度至280 m时,将引起场地采空区的大面积活化.为保障工程建设和生产运营的安全,一般将对采空区采取灌浆充填等措施进行工程治理,经检测合格后方可进行工程建设.     

大阳煤矿陷落柱区域富水性探测研究

陷落柱区域富水性的探测研究对预防矿井水害有重要意义。根据大阳煤矿井田钻探资料、地质信息等,对煤矿的充水因素进行分析,采用地面瞬变电磁法和井下探测相结合的探查技术对其采区内XT1陷落柱的富水性进行了探查研究,并提出相应的防治水对策建议。在测区内通过在距3~#煤顶30 m,3~#煤,3~#煤底30 m,9~#煤,15~#煤,15~#煤底30 m的不同层位做了六张视电阻率水平切片,对不同水平截面瞬变电磁切片分析,推测测区内异常区情况。结果表明:XT1陷落柱为弱富水性,含水层位为3~#煤层底30 m、9~#煤层和15~#煤层。     

柿竹园野鸡尾矿区地面塌陷成因分析及防治

讨论了野鸡尾矿区地面塌陷分布的特征,并对塌陷的成因进行了分析,认为塌陷是潜蚀、吸蚀、气爆等综合作用的结果,岩溶管道中水动力条件的改变,最终导致地面塌陷的发生,最后提出了地面塌陷的防治措施.     

刊中报

我国煤炭采空塌陷率创高纪录煤炭行业粗放的经营方式,给资源和环境带来了极大的破坏。研究人员测算出我国煤炭平均采空塌陷系数为0.24(公顷/万吨)。仅2002年,我国新增采空塌陷造成的经济损失累计已超过500亿元。重点煤矿的平均采空塌陷面积约占矿区含煤面积的十分之一。以山西为     

玲珑金矿矿山地质灾害的形成与预防治理

矿山地质灾害的形成主要是由人为因素引起的,主要表现形式为采空塌陷区、渣石流、地表裂缝、洪水倒灌、矿坑突发性涌水等。其中采空塌陷区、地表裂缝、洪水倒灌的地质灾害相互联系,相互伴生,相互诱发,具有隐蔽性、突发性强、破坏性、危险性大的特点,受灾对象包括人身安全、地表建筑、采矿设施、道路、农田、电力设施等。因此对地质灾害预防和防治是矿山的一项长期工作。     

逐层回采地表移动规律及建筑物采动损害评价研究

开展地下开采地表移动规律及对建筑物采动损害程度研究,对于地表建筑物的保护具有重要指导作用.以铜坑矿锌多金属矿体的开发利用为工程背景,运用FLAC3D程序构建多层缓倾斜薄矿体的三维数值模型,分析多层矿体逐层回采模式下地表的移动变形规律；并比照国家有关标准规定,评价地表重要建筑物的采动损害.研究表明:铜坑矿锌多金属矿体逐层回采过程地表移动幅度不断增大,但由于矿体埋藏深、厚度小,开采结束后地表最大倾斜变形、曲率变形、水平变形指标量值分别为0.008 2 mm/m、0.001 48 mm/m2、0.017 2 mm/m,均远小于国家有关规定的最大允许变形值,不会对地表建筑物的安全稳定产生显著影响.     

谢桥煤矿综采工作面陷落柱技术研究

岩溶陷落柱是指煤系地层底板厚层灰岩中溶洞裂隙的塌陷物以及上覆地层塌陷物形成的塌陷体,谢桥井田东翼采区发育有2个岩溶陷落柱,为保证13216综采工作面采掘安全通过1#陷落柱影响区,采取矿井瞬变电磁法和矿井高密度电法探测,掘进时利用物探和钻探相结合的综合探查技术;回采前利用运输顺槽对1#陷落柱及影响区采取先物探探查后钻探验证技术,并对其进行注浆加固,从而使工作面采掘时安全通过1#陷落柱影响区,多回收煤炭资源10.2万吨,创造了良好的经济效益。     

浅议荷寿下铁矿区采空区地面塌陷地质灾害及防治

通过对荷寿下铁矿区的地质灾害调查,详细分析了矿山采空区地面塌陷地质灾害的成因和危害特征.在此基础上,探讨了荷寿下铁矿区采空区地面塌陷地质灾害的防治对策.