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采空区的处理方法
【摘要】:采空区的形成使其周边一定范围的岩体应力重新分布,导致岩石变形、破坏和移动。如果垮落的岩石量不能使空区消除,在新的空区边界又会发生再一循环变形、位移和破坏……
影响空区围岩稳定性的主要因素
采空区的形成使其周边一定范围的岩体应力重新分布,导致岩石变形、破坏和移动。如果垮落的岩石量不能使空区消除,在新的空区边界又会发生再一循环变形、位移和破坏。由空区引起的岩体移动和破坏的形式、范围和时间受一系列因素制约,有的仅对井下生产发生影响,有的则波及到地表,出现地表开裂、下沉和塌陷,在一定地形条件下,可能发生山崩、滑坡、滚石、泥石流等现象。
岩体失稳及移动主要取决于岩石性质、岩层组合结构、地质构造、开采深度、矿体倾角、采矿方法、矿柱及其回收状况、空区形态、规模、空区存在时间和处理方法、水文地质条件、地表地形等因素。在不同因素影响下,岩体移动显现不同特征,影响程度也不相同。
岩石性质,特别是物理力学性质是影响空区稳定性和岩移过程的主要因素之一。岩石性质的特殊性和复杂性是岩体移动问题复杂化的主要原因。
岩体中各种构造(断层、节理、裂隙、层面,破碎带等)所形成的弱面使岩体强度降低。我国多数金属及非金属矿山大范围岩移实例表明:岩体移动经常沿大的构造弱面开始,移动时产生的裂缝大多是原有弱面的发展和扩大。可以说地质构造弱面在相当程度上影响由开采引起岩体移动的发展,控制了它的扩展范围。
岩体倾角决定了空区的赋存特征,从而影响了顶底板岩石的受力状态和变形破坏过程。缓倾斜矿体采空区中部顶板岩层一般受压弯曲下沉。然后拉裂破坏;邻近未采区段的矿石或围岩则多受剪切破坏。急倾斜矿体空区上盘棱柱体向下滑移则多为剪切作用。矿体倾角增大,矿体下盘方向水平移动量增加,岩体移动范围随之扩大;而上盘承受的覆盖岩层重力的法向分力减小。因此,急倾斜矿体开采所形成的空区在一定深度下稳定性较好,但开采深度加大并形成大规模空区,则有突然大范围崩落的可能性。 |
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