近空区露天矿安全开采技术研究

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由于民采、盗采等其他历史原因,我国的一些露天矿山在开采境界内存在着大量未处理的空区。随着露天开采作业的进行及暴露时间的增加,这些形态复杂、大小高低不同的的采空区,稳定性越来越差,不断诱发岩石崩塌、台阶滑坡、地面塌陷、台阶失稳等地质灾害,严重威胁着露天开采人员与设备的安全。因此,开展露天境界内的空区顶板的厚度、近空区边坡稳定性、空区治理等方面的研究,对于确保矿山该露天矿开采作业安全,防止采空区坍塌造成伤亡事故的发生有及其重要的意义。本文以柿竹园野鸡尾露天矿区开采境界范围内采空区为研究对象,针对近空区开采的安全性做具体分析,主要研究内容如下:1、通过现场资料收集和采空区调查,了解其工程地质条件、水文地质条件和采空区特点,确定空区对露天采矿作业的影响。2、根据采空区的跨度及采空区顶板岩石的物理力学性质,采用多种经验公式对顶板安全厚度进行理论计算。运用Ansys软件,模拟顶板的受力状态,通过分析不同厚度下顶板所受拉应力的大小,确定顶板的安全系数。3、由近空区边坡的性质,选取典型剖面进行稳定性分析。采用极限平衡法及有限元强度折减法进行计算、模拟,得出各个剖面的稳定性情况,以确保近空区边坡生产作业的安全。4、根据露天开采境界内采空区的查明状态,选择合理的采空区探测方法;以空区特点为研究对象,根据空区赋存形态、矿岩稳固条件,确定有效的采空区治理方法。
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