井筒受采空区塌落影响的破坏机理及治理研究

论文摘要

在我国,采矿工业有着悠久的历史,而早期浅部的无序开采形成大量的采空区。由于采空区的存在,导致采空区上部围岩塌陷,从而使地表产生开裂、塌陷等地质灾害,严重威胁到矿井和地面建筑的安全。本文以望儿山金矿一、二号井为例,对井筒在采空区塌落影响下的失稳破坏机理和影响因素进行了分析研究,提出了一种新的治理方法,并且概括了相关的施工工艺。在广泛查阅与采空区相关研究资料的基础上,利用有限单元方法,对井筒及采空区的现状以及治理后的状况进行模拟分析,得到治理后围岩的塑性区分布状况、应力场、位移场以及井壁上部的水平应力和水平位移状况。通过与未治理时的情况相对比,表明本文提出的治理方案是可行得,而且治理效果较为理想。最后,对不同的深度的爆破裂缝所产生的治理效果进行分析,并得出了相应的结论。本文也为采空区的治理以及相关的实际工程问题解决提供了新的思路,对治理由于采空区而引起的地质灾害提供一定的参考。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 前言
• 1.1 课题的来源
• 1.2 国内外的研究现状和发展趋势
• 1.3 本文的研究内容、方法及技术路线
• 1.4 本课题研究的意义
• 2 望儿山金矿概况及工程地质条件
• 2.1 望儿山金矿概况
• 2.2 矿区工程地质条件
• 2.3 井筒失稳破坏现状
• 3 井筒受采空区塌落影响的破坏机理
• 3.1 采空区形成的岩移效应
• 3.2 井筒围岩稳定性理论研究方法
• 3.3 井筒围岩稳定性影响因素
• 3.4 一号井井筒破坏机理分析
• 3.5 二号井井筒破坏机理分析
• 3.6 小结
• 4 井筒受采空区塌落影响的失稳治理方案
• 4.1 采空区处理方法概述
• 4.2 采用应力调整法治理井筒失稳
• 4.3 一、二号井井筒失稳的治理加固方案
• 4.4 治理方案主要技术参数和施工要点
• 5 井筒受采空区塌落影响的失稳治理效应分析
• 5.1 一号井失稳治理效应分析
• 5.2 二号井失稳治理效应分析
• 5.3 爆破裂缝不同深度的治理效应比较分析
• 6 结论与展望
• 6.1 主要结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 攻读硕士研究生期间主要成果
• 参考文献