矿山连续开采顶板诱导崩落机理与铜坑矿应用

"顶板诱导崩落机理及其在铜坑矿的应用研究" 本文主要探讨了顶板诱导崩落的机理及其在铜坑矿的实际应用，由胡建华、周科平、苏家红和古德生共同撰写。研究中，作者运用了突变理论来深入分析矿山连续开采过程中，空区顶板处理的诱导崩落现象。突变理论是一种描述系统状态突然变化的数学工具，对于理解顶板失稳的动态过程具有重要意义。 首先，文章指出，采场顶板围岩的力学性质是影响顶板崩落的关键因素之一。不同岩石的强度、弹性模量和泊松比等力学特性，会直接影响到顶板的稳定性。当开采作业导致应力分布发生显著变化，且超过顶板围岩的承载能力时，就可能发生诱导崩落。 其次，采空区的面积和形状也是重要因素。随着开采范围的扩大，采空区上方的顶板承受的压力增加，可能导致应力集中，进而引起顶板的突然崩塌。此外，拉应力作用区的范围和大小也会影响顶板的稳定性，过大的拉应力可能导致顶板结构的破坏。 针对铜坑矿的具体情况，研究人员通过三维有限元数值模拟，构建了地质力学模型，以研究在非重叠区域下连续采矿诱导崩落技术的应用效果。这种技术旨在控制顶板崩落的速度和范围，以实现有效、安全的空区处理。通过数值模拟，可以预测不同参数下的顶板行为，为优化采矿工艺和设计安全措施提供依据。 关键词包括顶板处理、诱导崩落、突变机理和有限元方法，表明研究结合了多学科知识，从理论到实践，深入探讨了诱导崩落的技术和方法。有限元方法的运用，为解决复杂地质条件下的顶板问题提供了强大的计算工具。 该研究对地下矿山的空区处理具有重要的指导价值，尤其是在处理大量采空区时，如何通过诱导崩落技术保障矿山的安全和经济效益。同时，研究结果也为其他类似矿山的空区管理提供了参考，推动了矿山开采技术的发展。