深部采空区动力响应与充填效果研究——以冬瓜山铜矿为例

"动力扰动下深部采空区围岩力学响应及充填作用效果 (2012年)" 本文是一篇自然科学领域的论文，主要探讨了深部采空区在动力扰动下的力学响应以及充填技术对于改善围岩稳定性的效果。在深部采矿中，采空区承受着极高的静载荷，并且会受到周边采场爆破产生的地震波干扰。为了研究这种情况下采场围岩的稳定性，研究人员采用了应力波方法来分析采空区在侧崩时的动力响应，并利用有限差分软件FLAC3D模拟了安徽省铜陵冬瓜山铜矿的实际工况。 研究结果显示，当爆炸地震波通过围岩时，其应力场会发生显著变化。采空区的自由面振动速度比围岩内部大约两倍，导致围岩出现新的塑性变形，质点位移增加，这可能引发围岩的不稳定性。为了解决这一问题，研究者探讨了充填技术的应用。通过模拟，他们发现对采场进行充填可以有效地降低接触面的振动速度，减少围岩的塑性变形和质点位移，从而保护了采场间的矿柱，增强了采场围岩的稳定性。 这篇论文关注的关键点包括： 1. 深部采空区的高静载荷环境和动力扰动（如爆破地震波）对围岩稳定性的影响。 2. 应用应力波方法分析动力响应，揭示了地震波传播过程中的应力场变化和围岩的动态特性。 3. 使用FLAC3D软件进行数值模拟，模拟了真实工况下动力特征和充填效果。 4. 充填技术对于减小振动速度、控制围岩变形和提高矿柱保护能力的作用。 5. 这些研究对于深部矿山的安全开采具有重要的实践指导意义，可以预防岩爆、突水等灾害性事故。 该论文深入研究了深部采空区在复杂应力条件下的力学行为，提出并验证了充填技术作为有效控制措施的科学依据，为深部矿山的开采提供了理论支持和解决方案。