亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        下告鐵礦采空區(qū)上覆懸頂巖層穩(wěn)定性研究

        2012-11-17 09:20:24付占宇彭府華
        采礦技術(shù) 2012年1期
        關(guān)鍵詞:懸頂空區(qū)塊體

        付占宇,彭府華

        (1.河源市紫金天鷗礦業(yè)有限公司, 廣東河源市 517463;2.長沙礦山研究院, 湖南長沙 410012)

        下告鐵礦采空區(qū)上覆懸頂巖層穩(wěn)定性研究

        付占宇1,彭府華2

        (1.河源市紫金天鷗礦業(yè)有限公司, 廣東河源市 517463;2.長沙礦山研究院, 湖南長沙 410012)

        簡要介紹了下告鐵礦的開采背景、采空區(qū)形成過程及上覆巖層工程地質(zhì)特征,基于DIPS軟件描述了采空區(qū)和礦區(qū)主要斷層之間的空間幾何關(guān)系,利用塊體理論分析了上覆巖層的穩(wěn)定性。同時利用12通道聲發(fā)射監(jiān)測系統(tǒng)對上覆巖層進(jìn)行監(jiān)測,認(rèn)為上覆懸頂巖層暫時處于相對穩(wěn)定狀態(tài)。

        采空區(qū);塊體理論;聲發(fā)射監(jiān)測;穩(wěn)定性分析

        1 下告鐵礦礦區(qū)概況

        下告鐵礦隸屬河源市紫金天鷗礦業(yè)有限公司,礦區(qū)位于河源市的東南部、紫金縣城的西南部。下告礦區(qū)地形起伏較大,最低高程159.63m,最高高程為北部的帽子棟(531.90m),相對高差372.27 m。地形坡度10°~20°,北部地段坡度大于20°,屬低山丘陵地貌。

        下告鐵礦自投產(chǎn)以來,一直采用分段空場采礦法采礦,經(jīng)過幾年的采礦后,全礦共有6001、6005、6009和6013四個采空區(qū),且僅有+47m、+60m、+75m和+90m四個水平有采空區(qū)存在,空區(qū)底板標(biāo)高最低為+46.7m,頂板標(biāo)高為+107m,凈空區(qū)高度25.8~60.3m,凈空區(qū)總面積為1891m2,總體積約為8.28萬m3。根據(jù)公司規(guī)劃,礦山+47m以下改用崩落采礦法,因此對采礦區(qū)進(jìn)行了處理并對礦柱進(jìn)行回采??諈^(qū)間柱及空區(qū)上部巖體崩落后,形成面積約為5850m2的新空區(qū)。該礦區(qū)頂板距地表約30m,礦區(qū)第四系厚度為20m左右,新空區(qū)頂板巖體極可能會自然冒落至地表,形成9000 m2的陷落區(qū)。且在對下告鐵礦采空區(qū)間柱和上部巖體崩落后,采空區(qū)處于活動狀態(tài),斷層F5附近出現(xiàn)了大范圍的崩塌。突然冒落產(chǎn)生的巖石沖擊和氣浪會對采礦作業(yè)產(chǎn)生影響,同時空區(qū)頂板巖體冒落時間及冒落規(guī)模的不確定性給礦山安全生產(chǎn)帶來了極大的隱患。因此,對上覆懸頂巖層的監(jiān)測就顯得非常必要,對空區(qū)上覆懸頂巖層穩(wěn)定性的實時監(jiān)測可以及時了解和掌握空區(qū)上覆懸頂巖層及圍巖的地壓活動情況和發(fā)展趨勢,從而給礦山安全生產(chǎn)提供可靠的依據(jù)。

        2 基于塊體理論的采空區(qū)上覆巖層穩(wěn)定性分析

        在實際工程中一般利用塊體理論分析法來分析巖體穩(wěn)定性。其是根據(jù)結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀等參數(shù)直接判斷相應(yīng)巖體的可動性,是“幾何法”分析,而且其過程完全是三維的,所得到的結(jié)果能直接用于工程需要。

        2.1 上覆巖層工程地質(zhì)特征

        下告礦段鐵礦床由矽卡巖所控制的16個礦體組成,主要分布在0~8號勘探線之間。礦床北東部以F5斷裂為界,南西以F4斷裂為界,東部以F2斷裂為界,西部以F4斷裂為界,頂部以大理巖,底部以花崗巖為界,總體分布在740m×310m×650m空間范圍內(nèi)。賦礦處為花崗巖外接觸帶的凹陷部位。礦體總體走向295°左右,傾向SW。本區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育,影響較大的斷裂構(gòu)造主要有F5、F6、F2。

        (1)F5斷裂。F5切割了上三疊統(tǒng)和石炭系地層,是下告礦體的北部和西部邊界。F5斷裂為具有多期活動的張扭性斷裂。F5斷裂以石英斑巖貫入改造為特征,-100m高程以上主要充填物為石英斑巖,寬10~36m;產(chǎn)狀較陡,在1~8號勘探線總體走向294°~298°,傾向NE或SW,傾角60°~83°;在傾向剖面上呈彎曲狀,-100m高程以下主要構(gòu)造巖為擠壓破碎巖、角礫巖、硅質(zhì)膠結(jié)的角礫巖、石英脈,次為石英斑巖等,寬3~12m,走向275°~305°,傾向NE,傾角55°~65°。

        (2)F6斷裂。F6見于礦段中部,帽子棟南側(cè),在礦段內(nèi)呈舒緩波狀延伸,出露長度3.4km,以擠壓破碎帶的形式產(chǎn)出,寬2~18m,局部達(dá)20多米。斷裂帶傾向345°,傾角70°。破碎帶內(nèi)見傾向為290°的裂隙甚為發(fā)育。F6早期顯示壓性,后期顯示壓扭性。

        (3)F2斷裂。為區(qū)域性北東向合水?dāng)嗔褞е鞲蓴嗔阎?,見于下告礦段南東側(cè)、錫坑寨東側(cè),礦段內(nèi)出露長約1.5km,沿走向呈舒緩波狀,延伸出礦區(qū),破碎帶寬約1.5~15m。破碎帶以褐鐵礦化碎裂構(gòu)造巖、糜棱巖及擠壓透鏡體組成。沿斷裂帶常見石英斑巖、花崗斑巖等巖脈貫入。斷裂傾向120°~130°,傾角60°~80°。斷裂兩側(cè)圍巖角巖化強(qiáng)烈,斷裂南東盤的北西向派生裂隙中,常充填石英球粒斑巖脈,巖脈膨縮、尖滅變化明顯,故原裂隙具張性特征。該斷裂應(yīng)為南東盤相對北西盤向北東斜沖屬壓扭性。

        2.2 塊體穩(wěn)定性分析

        影響下告鐵礦采空區(qū)上覆懸頂巖層穩(wěn)定性的斷層主要為F5、F6、F2,利用DIPS軟件作出斷層與采空區(qū)邊界的赤平投影圖,如圖1所示,并繪出空間關(guān)系示意圖(見圖2)。

        圖1 采空區(qū)邊界與斷層赤平投影

        圖2 采空區(qū)邊界與斷層局部空間示意

        從圖1和圖2可以看到,斷層面和采空區(qū)邊界面之間切割成了若干個塊體,由塊體理論可知圖2中陰影部分為可能失穩(wěn)塊體。可能失穩(wěn)塊體是指在工程作用力和自重作用下,由于滑動面有足夠的抗剪強(qiáng)度才保持穩(wěn)定的塊體,若滑動面上的抗剪強(qiáng)度減低,這類塊體可能失穩(wěn)。礦山地壓實際顯現(xiàn)的情況正好說明這一點,斷層F5中有強(qiáng)度相對較弱的充填物,在受采動影響、斷層活動和雨水沖刷等影響后,滑動面上的抗剪強(qiáng)度減弱,導(dǎo)致可能失穩(wěn)塊體發(fā)生滑移剪切破壞,如圖3所示。

        圖3 可能失穩(wěn)塊體的滑移剪切破壞

        由上述分析可知:采空區(qū)上覆懸頂巖層受斷層(F5)影響,在局部已經(jīng)出現(xiàn)滑移破壞。但是采空區(qū)上覆懸頂巖層整體性較好,目前并沒有大規(guī)模的冒落,但隨著地下采礦的進(jìn)行,塌陷區(qū)范圍不斷增大,采空區(qū)上覆巖層也可能會發(fā)生大規(guī)模冒落。

        3 基于多通道聲發(fā)射監(jiān)測的采空區(qū)上覆巖層穩(wěn)定性分析

        上述是從理論上分析了采空區(qū)上覆懸頂巖層的穩(wěn)定性,具有一定的指導(dǎo)作用,但是要準(zhǔn)確地了解采空區(qū)上覆巖層的變化情況,就必須對采空區(qū)上覆懸頂巖層進(jìn)行實時監(jiān)測?;诖耍赂骅F礦建立了1套12通道聲發(fā)射監(jiān)測系統(tǒng)。

        3.1 多通道聲發(fā)射系統(tǒng)組成

        天鷗礦業(yè)下告鐵礦采用STL-12型多通道聲發(fā)射監(jiān)測系統(tǒng),如圖4所示,該系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集儀和12個傳感器組成,數(shù)據(jù)處理站建在地表。在每個傳感器與數(shù)據(jù)采集儀之間為模擬信號傳送,采用信號電纜線相連;數(shù)據(jù)采集站與井口數(shù)據(jù)處理站之間數(shù)據(jù)先從數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成光信號,經(jīng)光纜傳輸至井口數(shù)據(jù)處理站,再由光信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號到達(dá)處理器。

        3.2 AE監(jiān)測研究

        3.2.1 AE信號辨識研究

        AE監(jiān)測主要是監(jiān)測采區(qū)巖體在開挖時圍巖體內(nèi)應(yīng)力集中導(dǎo)致巖體破裂而產(chǎn)生的震動信號,利用這些監(jiān)測到的前兆信號來評價巖體的穩(wěn)定性。因此,必須掌握監(jiān)測到的信號的辨識,針對我們要監(jiān)測的目標(biāo),剔除噪音,提取有用信號,為進(jìn)一步的巖體穩(wěn)定性和地壓災(zāi)害評價提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

        圖4 系統(tǒng)組成

        對下告鐵礦聲發(fā)射波形的辨識主要分為3類:巖體破裂波形、爆破波形和其它噪音波形。

        (1)巖體破裂事件波形的振幅一般都較小,巖體破裂事件主要為高頻成分,主要的頻率段都是在幾百到兩千赫茲左右,波形如圖5所示。

        圖5 巖體破裂波形

        (2)爆破波形信號的特點是:波形振幅大,觸發(fā)較多傳感器且部分信號幅值到達(dá)幅值;爆破持續(xù)事件長,形成單一連續(xù)波形,如圖6所示。

        圖6 爆破波形

        (3)鑿巖具有連續(xù)性,沖擊頻率比較固定,因此,波形圖沖擊部分具有明顯的規(guī)律性。進(jìn)、出鉆時,由于鉆桿只和部分孔壁摩擦,這部分的振幅較小,如圖7所示。

        圖7 鑿巖波形

        (4)低頻干擾時(如井下電機(jī)車運行)的波形和其它波形相比頻率明顯更低,比較容易區(qū)分,如圖8所示。

        圖8 低頻干擾時的聲音波形

        3.2.2 AE日常監(jiān)測研究

        AE監(jiān)測是一項長期的工作,必須每天堅持記錄聲發(fā)射事件、定期統(tǒng)計并了解事件的變化情況,同時緊密結(jié)合生產(chǎn)實際及時掌握地壓顯現(xiàn)狀況。

        (1)事件記錄。每天堅持按聲發(fā)射監(jiān)測記錄表按時記錄,發(fā)現(xiàn)有異常情況及時處理并查明原因。圖9為系統(tǒng)每天統(tǒng)計的事件數(shù)圖。

        圖9 事件數(shù)統(tǒng)計

        (2)對單個通道事件進(jìn)行定期統(tǒng)計。對12個通道的事件進(jìn)行定期統(tǒng)計,根據(jù)礦山實際情況,可每月統(tǒng)計一次,并觀察各個通道在統(tǒng)計時間范圍內(nèi)是否有事件異常增加的情況。

        3.3 懸頂穩(wěn)定性分析

        下告鐵礦多通道聲發(fā)射監(jiān)測系統(tǒng)于2011年7月11號建立并調(diào)試成功,經(jīng)過一段時間的監(jiān)測,系統(tǒng)運行正常,并且能夠?qū)Σ煽諈^(qū)上覆巖層穩(wěn)定性進(jìn)行有效的實時監(jiān)測。從這幾個月的巖石聲發(fā)射事件數(shù)來看(見圖10、圖11),每個通道每天事件數(shù)在幾到幾十不等,并沒有特別異常的變化。說明目前采空區(qū)上覆懸頂巖層并沒有大規(guī)模的地壓顯現(xiàn),基本處于穩(wěn)定狀態(tài)。監(jiān)測還發(fā)現(xiàn)靠近采空區(qū)附近的傳感器(如1~6號傳感器)事件數(shù)明顯多于遠(yuǎn)離采空區(qū)的其它傳感器。這和實際的地壓顯現(xiàn)特點相吻合。

        圖10 7月份事件數(shù)統(tǒng)計

        圖11 8月份事件數(shù)統(tǒng)計

        4 結(jié) 論

        本文針對下告鐵礦采空區(qū)及空區(qū)上覆巖層特征,利用DIPS軟件和塊體理論分析了空區(qū)上覆懸頂巖層的穩(wěn)定性,并利用建立的12通道聲發(fā)射監(jiān)測系統(tǒng)對上覆懸頂巖層進(jìn)行監(jiān)測。目前多通道聲發(fā)射監(jiān)測系統(tǒng)在下告鐵礦開展了初步的運用研究工作,取得了初步成果。

        (1)根據(jù)上覆巖層的工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)特點,采用DIPS軟件和塊體理論分析了上覆懸頂巖層的穩(wěn)定性,發(fā)現(xiàn)斷層F5與采空區(qū)邊界在空間上切割成可能失穩(wěn)塊體,對上覆懸頂巖層的穩(wěn)定性產(chǎn)生了較大的影響。

        (2)建立調(diào)試好的12通道聲發(fā)射監(jiān)測系統(tǒng),實現(xiàn)了對上覆懸頂巖層的全天候?qū)崟r監(jiān)測。

        (3)通過幾個月的實際聲發(fā)射監(jiān)測,得到各個通道的巖石聲發(fā)射事件表現(xiàn)不一,但變化不大,說明上覆懸頂巖層暫時處于相對穩(wěn)定狀態(tài)。

        (4)隨著采礦的進(jìn)行,崩落范圍會越來越大,采空區(qū)上覆懸頂巖層可能會發(fā)生大規(guī)模塌陷,因此需要堅持監(jiān)測。

        [1]李庶林,尹賢剛,鄭文達(dá),等.凡口鉛鋅礦多通道微震監(jiān)測系統(tǒng)及其應(yīng)用研究[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報,2005,24(12):2048-2053.

        [2]付占宇,彭府華.采空區(qū)上覆巖層穩(wěn)定性聲發(fā)射監(jiān)測可行性研究[J].采礦技術(shù),2011,11(4):77-79.

        [3]劉國清.基于聲發(fā)射的巖體工程災(zāi)害微震監(jiān)測系統(tǒng)[J].采礦技術(shù),2005,5(1):37-38.

        [4]劉錦華.塊體理論在工程巖體穩(wěn)定分析中的應(yīng)用[M].北京:水利電力出版社,1986.

        [5]李建勇,等.巖體穩(wěn)定性分析的塊體理論方法研究[J].計算機(jī)工程與應(yīng)用,2010,46(21):4-8.

        [6]胡靜云,林 峰,彭府華,等.香爐山鎢礦殘采空區(qū)地壓災(zāi)害微震監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用分析[J].中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報,2010,21(4):109-115.

        [7]李庶林.試論微震監(jiān)測技術(shù)在地下工程中的應(yīng)用[J].地下空間與工程學(xué)報,2009,5(1):122-128.

        [8]國防科技工業(yè)無損檢測人員資格鑒定與論證培訓(xùn)教材編審委員會.聲發(fā)射檢測[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004.

        2011-11-23)

        付占宇(1966-),男,遼寧鐵嶺人,高級工程師,主要從事采礦技術(shù)研究,Email:fuzhanyu468@sohu.com。

        猜你喜歡
        懸頂空區(qū)塊體
        龍首礦西二采區(qū)崩落法采場懸頂事故成因分析及處理方案比選*
        一種新型單層人工塊體Crablock 的工程應(yīng)用
        水運工程(2020年11期)2020-11-27 06:36:58
        無底柱分段崩落法懸頂發(fā)生原因及處理措施
        山西建筑(2018年20期)2018-08-16 01:17:14
        空區(qū)群結(jié)構(gòu)力學(xué)效應(yīng)模擬分析
        高舉質(zhì)量管理這把“懸頂之劍”——公路工程試驗檢測的質(zhì)量控制探析
        中國公路(2017年16期)2017-10-14 01:04:54
        一種Zr 基塊體金屬玻璃的納米壓入蠕變行為研究
        上海金屬(2015年3期)2015-11-29 01:09:58
        塊體非晶合金及其應(yīng)用
        弓長嶺露天礦含空區(qū)邊坡穩(wěn)定性研究
        金屬礦山(2015年11期)2015-03-20 07:54:01
        波浪作用下斜坡上護(hù)面塊體斷裂破壞的數(shù)值模擬
        水道港口(2015年1期)2015-02-06 01:25:35
        無底柱分段崩落采礦法懸頂分析
        久久精品国产久精国产果冻传媒| 91九色精品日韩内射无| 国产精品成人自拍在线观看| 国自产拍偷拍精品啪啪一区二区| 欧美第一黄网免费网站| 久久99精品久久久66| 国产一区二区三区白浆肉丝| 欧美牲交a欧美牲交aⅴ免费下载| 最近日本免费观看高清视频| 欧美日韩国产在线观看免费| 日本高清无卡一区二区三区| 久久久久av综合网成人| 精品一区二区三区免费播放| 日韩亚洲制服丝袜中文字幕| 视频一区中文字幕在线观看| 成人免费播放视频777777| 久久久精品人妻久久影视| 国产成人8x视频网站入口| 青青视频在线播放免费的| 国产精品午夜福利视频234区| 好吊色欧美一区二区三区四区| 国产成人av在线影院无毒| 日本在线一区二区免费| 在线观看老湿视频福利| 97影院在线午夜| 一本色道久久综合狠狠躁中文| 加勒比东京热一区二区| 日韩放荡少妇无码视频| 一级做a爰片久久毛片| 日韩激情av不卡在线| 少妇高潮惨叫久久久久电影69| 精品国产18久久久久久| 91精品亚洲一区二区三区| 国产乱精品女同自线免费| 久久久久波多野结衣高潮| 91产精品无码无套在线| 亚洲中文字幕在线第六区| 麻豆免费观看高清完整视频| 欧美成人三级一区二区在线观看| 黄页国产精品一区二区免费| 午夜久久久久久禁播电影|