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        崩落法深部開采巖移及地表塌陷規(guī)律分析研究

        2015-03-26 02:02:58王運敏陸玉根孫國權(quán)
        金屬礦山 2015年6期
        關(guān)鍵詞:采區(qū)巖層采空區(qū)

        王運敏 ?陸玉根 孫國權(quán)

        (1.中鋼集團馬鞍山礦山研究院有限公司,安徽 馬鞍山243000;2.金屬礦山安全與健康國家重點實驗室,安徽 馬鞍山243000)

        1 崩落法巖移及塌陷理論

        崩落法開采引發(fā)上覆巖層冒落是一個復(fù)雜的空間與時間問題,當前對于煤礦開采頂板巖層冒落研究已較為成熟,學(xué)術(shù)界提出了多種理論和假說,上覆巖層破斷規(guī)律已被基本掌握,代表性的有砌體梁理論、關(guān)鍵層理論、鉸接巖塊假說和壓力拱假說等。地下金屬礦山在地層結(jié)構(gòu)、礦體形態(tài)、賦存條件、應(yīng)力狀態(tài)及開采方法等多方面與煤礦截然不同,使得地下采礦過程中圍巖體應(yīng)力分布較為復(fù)雜,崩落過程中具有其特殊性。所以,地下金屬礦山的巖移及地表塌陷研究不能簡單地套用煤礦的相關(guān)理論。

        當前,地表塌陷研究主要采用現(xiàn)場實測分析、數(shù)值模擬和相似模擬等,其中,現(xiàn)場實測分析是最為準確的研究方法,可真實和精確地反映出巖層移動特性及地表的塌陷沉降規(guī)律。

        地下金屬礦床地層結(jié)構(gòu)復(fù)雜、采場邊界條件多變、開采因素影響大,導(dǎo)致巖層的變形破壞連續(xù)及非連續(xù)性并存,拉壓及剪切破壞共在;在復(fù)雜多變的采礦因素影響下,其介質(zhì)的巖體力學(xué)性質(zhì)、變形破壞機理以及采空區(qū)、結(jié)構(gòu)面等,會隨著時間發(fā)生相應(yīng)的變化。井下崩落開采引起巖層變形和移動,并導(dǎo)致地表出現(xiàn)開裂下沉,描述地表開裂下沉最重要的參數(shù)就是巖層陷落角,巖層陷落角受上覆巖層巖性、開采深度、開采厚度、采礦方法及巖石的流變特性等因素影響,較難準確計算,因此采用實測法分析巖層移動規(guī)律,及時總結(jié)修正適合礦山的巖層陷落角具有重要意義。

        2 井下開采及地表沉降分析

        大紅山鐵礦集露天開采和井下開采2 種開采方式,是國內(nèi)露天地下協(xié)同開采的典型礦山之一,也屬國內(nèi)最大的地下礦山,綜合生產(chǎn)能力約1 100 萬t/a。

        井下一期大規(guī)模無底柱崩落法開采標高為+380~+500 m,最大開采深度距離地表800 多m,目前,主采區(qū)400 m 以上水平已開采完畢。

        井下大規(guī)模開采使得大紅山鐵礦地壓活動極為復(fù)雜,深部巷道冒頂片幫現(xiàn)象嚴重。2011 年8 月,地表1 220 m 標高附近出現(xiàn)裂縫。為解除高應(yīng)力地壓隱患,2012 年4 月9 日,礦山在位于主采空區(qū)上部1 090 m平巷進行了硐室爆破強制落頂。

        為掌握地表開裂及沉降規(guī)律,早期礦山在地表建成2 個沉降觀測點,利用全站儀通過地表導(dǎo)線點進行觀察。圖1 為2 測點的觀測數(shù)據(jù),測點1 位于硐室爆破正上方,為目前地表沉降位移最大處,可見沉降與水平移動規(guī)律較為一致,受硐室爆破強制落頂影響,測點1 沉降與水平移動在之后幾月內(nèi)幾乎沒有發(fā)展,這表明上覆巖層強制冒落后延緩了地表沉降及變形。而后1 a 多時間內(nèi)2 測點的水平移動幾乎保持不變,只有沉降一直處于平穩(wěn)緩慢增加的狀態(tài)中,增速約為25 mm/月。

        圖1 測點累計沉降與水平移動值Fig.1 Cumulative settlement and horizontal movement value of measuring point

        地表塌陷與沉降最先出現(xiàn)在主采空區(qū)平面范圍上的東北角區(qū)域,如圖2,截至目前,地表開裂區(qū)域已經(jīng)連接形成閉合圈。其中,2012 年11 月地表開裂范圍的面積約為6.9 萬m2,空間上幾乎與480 m 采空區(qū)范圍重合。隨著開采深度的增加,采空區(qū)范圍的擴大,地表開裂呈現(xiàn)沿著480 m 水平采空區(qū)的邊界向四周發(fā)展的趨勢,2013 年10 月裂縫的面積達到28.3萬m2,其開裂范圍較2012 年11 月地表開裂范圍擴大了約4 倍,目前2014 年4 月實測地表開裂面積已達30.2 萬m2。未來主采區(qū)的主要開采方向為400水平向西南方向發(fā)展,未來地表開裂的范圍也會主要向西南方向發(fā)展。

        3 巖層移動規(guī)律分析

        圖2 井下開采及地表塌陷開裂范圍Fig.2 Underground mining and surface subsidence cracking range

        根據(jù)各采區(qū)空間地理位置關(guān)系及開采情況推斷,對目前地表塌陷及開裂造成主要影響的是井下主采區(qū),綜合分析對比各分段地下空區(qū)分布及地表開裂實測現(xiàn)狀,如圖3中A38'橫剖面地表裂縫發(fā)展情況可以看出,地表裂縫在逐步擴大。根據(jù)采空區(qū)的剖面及地表裂縫發(fā)展范圍,可推導(dǎo)出地下空區(qū)影響到地表出現(xiàn)裂縫該區(qū)域的角度,即地下開采巖移形成的陷落角,經(jīng)測量其上盤裂縫角度為81°,下盤裂縫角度為82°,同理分析其他各剖面上巖層的陷落角,其中最小為76°,位于縱Ⅱ剖面上盤,如圖4。

        圖3 A38'橫剖面地表裂縫發(fā)展情況Fig.3 Surface cracks development of A38 'cross-section

        圖4 縱Ⅱ剖面地表裂縫發(fā)展情況Fig.4 Current and future cracking range

        可見大紅山鐵礦井下深部主采區(qū)大規(guī)模開采崩落圍巖充填采空區(qū)后,地表形成了較大規(guī)模的塌陷開裂區(qū),總結(jié)實測地表塌陷及巖層移動范圍,可得出大紅山鐵礦井下深部開采的巖層陷落角≥76°。

        4 地壓監(jiān)測記錄分析

        目前大紅山鐵礦地壓監(jiān)測包括鉆孔應(yīng)力計監(jiān)測、圍巖變形自動監(jiān)測及微震監(jiān)測系統(tǒng)等,自2012 年4月主采空區(qū)上部實施硐室爆破強制落頂以來,各監(jiān)測系統(tǒng)陸續(xù)完成了設(shè)計安裝工作,并監(jiān)測得到了各月地壓監(jiān)測記錄。

        井下鉆孔應(yīng)力計涵蓋目前主采區(qū)各水平,從監(jiān)測數(shù)據(jù)分析來看,過去2 a 在所布設(shè)的監(jiān)測點附近圍巖內(nèi)應(yīng)力集中與增加量較小,如圖5 每月應(yīng)力最大值均小于0.35 MPa,說明采空區(qū)周圍應(yīng)力集中較小,圍巖應(yīng)力處于較穩(wěn)定的狀態(tài),地壓活動相對穩(wěn)定。

        對主采空區(qū)上部1 090 m 巷道頂板變形監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析,各月頂板最大下沉量均小于3.5 mm。近2 a 來,1 090 m 巷道頂板下沉量表現(xiàn)出總體穩(wěn)定,階段性增速的趨勢如圖6,目前,累計下沉量已達3 500 mm,預(yù)測未來圍巖沉降還將保持該穩(wěn)定增長的趨勢,塑性變形區(qū)域繼續(xù)擴大。

        圖5 每月應(yīng)力增加最大值監(jiān)測記錄Fig.5 Monthly maximum inereased stress monitoring records

        圖6 每月頂板累計下沉量監(jiān)測記錄Fig.6 Monthly cumulative roof subsidence monitoring records

        圖7 為主采空區(qū)上部硐室大爆破后每月巖層破裂事件的平均次數(shù),可以看出,在硐室大爆破后的幾個月里,巖層破裂事件數(shù)逐漸下降,2013 年12 月至2014 年6 月幾乎都未發(fā)生破裂事件??諈^(qū)上部巖層冒落次數(shù)顯著下降、消失,表明了采空區(qū)逐漸被冒落巖層所覆蓋并不斷填實,地應(yīng)力逐步得到相對平衡,預(yù)測未來巖層破裂事件將處于較低次數(shù)并消失,被覆蓋的空區(qū)進一步填實,出現(xiàn)較大規(guī)模巖層冒落概率很低。

        圖7 每月平均巖層破裂事件監(jiān)測記錄Fig.7 The average monitoring records value of rock rupture event monthly

        從圖8 中近2 a 來的微震非定位事件監(jiān)測數(shù)據(jù)可以看出,每月的微震非定位事件均遠遠小于大面積突然垮塌設(shè)定的預(yù)警值300 個/d,且逐漸降低趨于穩(wěn)定,呈現(xiàn)顯著不斷降低趨勢,這表明地壓趨于逐漸穩(wěn)定。

        圖8 每月微震非定位事件平均值監(jiān)測記錄Fig.8 The average monitoring records value of non-locating micro seismic events monthly

        5 結(jié) 論

        (1)綜合分析地表塌陷區(qū)沉降及裂縫的發(fā)展情況,表明沉降與水平移動具有較強的一致性,整體變化趨勢具有階段性的快速增加與趨緩的特點。目前塌陷區(qū)地表水平移動保持不變,沉降處于平穩(wěn)緩慢增加的狀態(tài)中。

        (2)總結(jié)地表塌陷區(qū)沉降及其裂縫的發(fā)展過程,得出本礦深部開采巖層陷落角≥76°。

        (3)通過井下各地壓監(jiān)測數(shù)據(jù)分析,表明目前主采區(qū)上部空區(qū)已不同程度被填實,巖層冒落事件趨于消失,圍巖應(yīng)力集中較小,變形趨于穩(wěn)定,預(yù)測未來巖層將繼續(xù)緩慢下沉壓實,發(fā)生沖擊地壓、大規(guī)模塌陷冒落等地壓災(zāi)害的概率很低。

        (4)分析地表沉降及相關(guān)井下地壓監(jiān)測數(shù)據(jù),硐室爆破強制冒落上覆頂板巖層后,巖移及地表塌陷沉降均處于較為穩(wěn)定狀態(tài),深部崩落法開采高應(yīng)力集中的情況得到了明顯解除,這充分說明了深部崩落法開采,崩落上覆巖層保證足夠的覆蓋巖石厚度充填采空區(qū),對于緩解深部開采高應(yīng)力、控制巖層移動具有重要作用。

        [1] 王運敏,胡杏保,孫國權(quán). 崩落法開采頂板巖層冒落規(guī)律研究[J].金屬礦山,2010(8):113-117.

        Wang Yunmin,Hu Xinbao,Sun Guoquan.Study of roof strata falling law of sublevel caving[J].Metal Mine,2010(8):113-117.

        [2] 袁 義.地下金屬礦山巖層移動角與移動范圍的確定方法研究[D].長沙:中南大學(xué),2008.

        Yuan Yi.Study of Rock Subsidence Angle and Subsidence Area Determining in Underground Metal Mining[D]. Changsha:Central South University,2008.

        [3] 蔡美峰.金屬礦山采礦設(shè)計優(yōu)化與地壓控制一理論與實踐[M].北京:科學(xué)出版社,2001.

        Cai Meifeng.Theory and Practice of Mining Design Optimization and Control of Ground Pressure in Metal Mines[M]. Beijing:Science Press,2001.

        [4] 胡靜云,李庶林,林 峰,等. 特大采空區(qū)上覆巖層地壓與地表塌陷災(zāi)害監(jiān)測研究[J].巖土力學(xué),2014(4):1117-1122.

        Hu jingyun,Li Shulin,Lin Feng,et al.Research on disaster monitoring of overburden ground pressure and surface subsidence in extralarge mined-out area[J].Rock and Soil Mechanics,2014(4):1117-1122.

        [5] Brady B H G,Brown E T.地下采礦巖石力學(xué)[M].佘詩剛,等,譯. 北京:科學(xué)出版社,2011.

        Brady B H G,Brown E T.Rock Mechanics for Underground Mining[M].Translated by She Shigang,et al.Beijing:Science Press,2011.

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