东升庙矿9号矿柱回收空区稳定性关键技术研究

本文主要探讨了东升庙矿9号矿柱回收项目中的采空区围岩稳定性问题，这是在2012年由内蒙古科技大学、内蒙古东升庙矿业有限公司和包头市石宝铁矿集团共同进行的一项研究。研究的初衷是针对当时空区处理领域的挑战，试图建立一套全面的关键技术模式，以确保空区的安全管理，防止因地压控制不当导致的顶板围岩突然冒落，从而避免矿山的重大安全事故。 研究的核心方法是利用FLAC3D 4.0这款先进的数值模拟软件进行现场和实验室的实验研究。FLAC3D是一种广泛应用于岩土工程领域的有限差分软件，它能够精确模拟岩石的力学行为，包括应力分布、应变变化以及潜在的破坏模式。通过对900米中段以上9号矿柱回收过程的详细模拟，研究人员重点分析了空区上盘围岩的稳定性情况。 研究发现，空区上盘围岩的主要破坏形式是由拉应力和剪应力超过其屈服极限引发的塑性破坏。塑性破坏主要集中在空区上下盘围岩的角落以及32号矿柱上覆岩层的部分区域。这种破坏类型意味着围岩的强度不足以支撑其自身的重量，一旦地压增大，可能会导致整体结构的崩溃。 为了有效控制地压并预防事故，研究者运用极限自然平衡拱理论，这是一种基于地质力学的理论模型，用来预测在特定条件下围岩可能达到的稳定状态。通过这种方法，他们可以提前识别危险区域，并采取相应的支护措施来增强围岩的稳定性，降低事故发生的可能性。 这篇论文不仅提供了东升庙矿9号矿柱回收项目中的具体技术实践，也为其他类似矿山的空区处理策略提供了宝贵的参考依据，强调了在矿产资源开采过程中合理管理采空区围岩稳定性的重要性，以保障矿山安全和可持续发展。