采空区处理的理论与实践

1 绪论

1．1 采空区处理的意义

1．2 采空区处理方法回顾

1．2．1 采空区处理的基本方法

1．2．2 采空区处理的简单联合法

1．2．3 采空区处理的基本方法与简单联合法特点比较

1．3 采空区处理的新方法概述

1．3．1 切槽放顶法

1．3．2 切顶与矿柱崩落法

1．3．3 V形切槽上盘闭合法

1．3．4 硐室与深孔爆破法

1．4 采空区处理方法的发展方向

参考文献

2 采场区仿真与分析理论

2．1 采空区仿真理论

2．1．1 有限元法基本原理

2．1．2 有限差分法基本原理

2．1．3 离散单元法简介

2．1．4 相似比与模拟准则

2．2 矿柱跨度与荷载理论

2．2．1 矿柱极限跨度理论

2．2．2 矿柱强度与荷载理论

2．2．3 矿柱设计新方法及其应用

2．3 井下空气动力学的相关理论

2．3．1 冒落激发的飓风速度估算

2．3．2 阻波堆石隔离墙的宽度设计

2．3．3 削波堆石(垫层)的厚度设计

参考文献

3 切槽放顶法实践

3．1 切槽放顶法在东桐峪金矿的实践

3．1．1 切槽放顶法的基本参量研究

3．1．2 顶板应力状态的数值模拟

3．1．3 切槽放顶实践

3．1．4 切顶效果的声发射监测评价

3．2 切槽放顶法在辽宁金凤黄金矿业公司的实践

3．2．1 矿山概述

3．2．2 切槽放顶位置观测

3．2．3 施工效果观测

3．3 切槽放顶沿空留巷地压控制实践

3．3．1 鸡西矿业集团沿空留巷布置及其地压显现特征

3．3．2 切槽放顶在鸡西矿业集团沿空留巷中的应用

3．3．3 结论与建议

参考文献

4 切顶与矿柱崩落法实践

4．1 顶板极限跨度理论计算

4．1．1 梁理论设计

4．1．2 模型法设计

4．1．3 板理论

4．2 顶板极限跨度与切顶深度的ANSYS分析

4．2．1 模型选择

4．2．2 极限跨度分析

4．2．3 切槽深度与极限悬臂跨度分析

4．3 顶板应力状态的数值模拟

4．3．1 顶板应力状态的ANSYS分析

4．3．2 ANSYS分析修正

4．4 采空区处理的相似模拟

4．4．1 相似模拟实验

4．4．2 下沉分析与移动角计算

4．4．3 相似模拟结果与讨论

4．5 考虑层理单元的数值模拟与相似模拟比较研究

4．5．1 有限元模型

4．5．2 考虑层理单元的数值模拟与相似模拟比较

4．6 结论及施工效果观测

4．6．1 结论

4．6．2 施工注意事项及效果观测评价

参考文献

5 V形切槽上盘闭合法探索

5．1 概述

5．1．1 矿山概况

5．1．2 V形切槽上盘闭合法简介

5．2 切槽位置的材料力学研究

5．3 V形切槽上盘闭合法的力学仿真

5．4 施工措施与经费估算

5．5 结论

参考文献

6 间隔间柱抽采及硐室与深孔爆破法实践

6．1 概述

6．1．1 矿床地质与岩体力学参数评价

6．1．2 矿柱回收与采空区处理方案

6．2 矿柱回收及采空区处理方案的数值模拟

6．2．1 仿真模型与边界条件

6．2．2 计算与分析

6．3 矿柱回收与采空区处理施工方案

6．4 结论

参考文献

7 采空区安全评价的理论与实践

7．1 采空区安全评价理论

7．1．1 数值仿真理论与方法——顶板冲击地压可能性评价

7．1．2 矿柱布置定量分析方法——矿柱布置的合理性评价

7．1．3 项板冒落的空气冲击波危险性分析方法——削波构筑物的合理性评价

7．2 黄沙坪铅锌矿与方黄联办矿结合开采部位采空区安全评价

7．2．1 稳定性调查分析

7．2．2 顶板冲击地压可能性评价

7．2．3 矿柱布置的合理性评价

7．2．4 安全评价结论

7．3 陈贵矿业集团大广山矿柱回收安全评价

7．3．1 矿山概况

7．3．2 验收安全评价

7．3．3 验收安全评价结论

7．4 湖北黄石天青石矿采空区处理安全评价

7．4．1 采空区处理调查

7．4．2 空气冲击波危险性评价

7．5 开采过程岩体稳定性及其对周边矿山的影响评价

7．5．1 磨基山铁矿开采的稳定性分析

7．5．2 金龙铁矿开采的稳定性分析

7．5．3 伏三铁矿开采的稳定性分析

参考文献

8 采空区处理方法的优选

8．1 采空区处理方法的模糊优选法

8．1．1 模糊优选模型

8．1．2 应用实例

8．2 采空区处理方法的集对分析同一度优选法

8．2．1 集对分析的概念与基本思想

8．2．2 集对分析同一度的方案综合评价

8．2．3 应用实例

8．3 采空区处理方法的突变优选法

8．3．1 突变优选模型

8．3．2 采空区处理方案优选实例

参考文献

后记

《采空区处理的理论与实践》由李俊平、赵永平、王二军所著，本书系统总结和阐述了采空区处理技术这一研究领域的理论体系和最新成果，并辅以一定的应用实例，归纳了作者近年来从事采空区处理的科研成果。它避开了地表沉陷监测与统计分析的陈旧观念，以采空区围岩应力分析为核心，提出了切槽放顶法、切顶与矿柱崩落法、V形切槽上盘闭合法及硐室与深孔爆破法等采空区处理新方法及其安全评价新方法。针对空场法开采遗留下的大型采空区处理，提出了从理论分析、方案设计、现场实施到效果观测的一整套可供推广借鉴的理论和实施体系，希望能对推动岩土工程和采矿技术的发展产生一定的影响。本书既可作为高等院校相关专业师生的教学参考书，科研单位从事岩土工程、采矿工程和防灾减灾工作的科研人员的参考书，也可作为其应用计算机技术和相似材料模拟技术解决采矿工程实际问题的参考书，还可作为非煤矿山安全生产培训的选修教材。《采空区处理的理论与实践》由李俊平、赵永平、王二军所著，本书涉及采空区处理从理论分析、方案设计、现场实施到效果观测的整个理论和实施体系。内容结合工程实例，着重阐述了切槽放顶法、切顶与矿柱崩落法、V形切槽上盘闭合法、硐室与深孔爆破法处理采空区的理论与方法，采空区及其安全评价的理论与方法，介绍了采空区处理方法的智能优选。书中介绍的顶板应力状态的数值仿真理论与方法，相似模拟理论与方法，矿柱设计与评价方法，顶板冒落的空气冲击波评价理论与方法等相关知识，倡导的研究思路，对推动采矿技术及岩土工程问题的解决，不无裨益。《采空区处理的理论与实践》可供采矿领域从事岩土工程理论及其工程应用的科研人员及高等院校相关专业的师生参考，也可供水利、铁道、人防及防灾减灾领域从事岩土工程的专业技术人员阅读。