山坡地形下崩落采矿法开采引起大范围地表开裂的数值分析.pdfVIP

第7期 黄 金 第22卷 2∞1年7胃 GOl蚤 ·．至7 · 山坡地形下崩落采矿法开采引起大范围地表开裂的数值分析 伍佑伦许梦国 何明华 李铁一 钱锋 (武汉辩技大攀) (武汉镪铁公司稷灞铁矿) 【摘要】针对程潮铁矿东点井工业场地开裂严霪、产生的崩落角很小，并造成东主井 严重秀裂的现象，进静了有限元分橱计算。计算考虑了地袁地形的复杂情况。结暴表明， 崩落角避小与地表形状有关，由学瘊落区镌形成，坡脚失去支撑，使位于山坡地上的并筒 局部处于拉应力状态，并使井筒拉裂。计算结果为井筒的维护提供了理论依据。 关键词 无底柱分段崩落采矿法 复杂地形 陷落范围 有限元法 中图分类号TD853．36 文献标识码：B l 雩l 畜 井、水泥库、服务大楼等建筑物就座落予由脊上，丽 由于长时期的生产运行以及采矿崩落区的影 调度室、下料系统及浴室等则位于山脊两侧山谷中。 响，程潮铁矿东主井王监场地地表已出现大量裂缝， 工业场地建成之翦曾进行过削高填低处理。现有地 导致原东采办公楼等地表建筑物被迫拆迁；未拆迂 形平缀，主并所在地标离为85m。东主并场地以南 的建筑物，如卷扬机房、东主并等也出现了大量裂 为崩塌区。 缝，东主势井架出现偏斜。更强严重的楚，东主井 东主并系统建筑物地基为O一53糖的强风亿斑 l’罐道扭腩严重，甚歪于引起箕斗冲撞井壁，给安 状花岗岩，含较多闪长玢岩和长石石英斑岩脉。节 全生产带来很大的隐患。如果按照最边界裂缝来计 理裂隙发育(约12条／m)，裂隙中充填粘土及绿泥 箕崩落角，其筐接近45。，这与类敲矿国的实际僮攘 石等，嚣常松软，53～250黻深疫蠹逐步从孛巍化过 差很大。由此，作者认为，地表裂缝的形成可能与并 渡到微风化及新鲜斑状花岗岩，岩层内小断层、节理 简所处的地表环境有关。由于井筒还要较长时期作 裂隙及不同岩性岩脉较发育，它们多为北东向和北 为安全出麓使用，。毽就为了确慰东主井井篱豹稳定 西急，且为骞隧倾受(约∞一80。)，卷性仍较蔽碎。 性，采用适滔的措施对井筒进行维护。本文对井筒 在沟谷地带斑状花岗岩之上，覆盖有厚度不等的第 部位的地液地形进行分析后，对井筒的受力情况做 四系堆土和坡积土及人工填土。 逝数藿稹掇分橱，以计算出并德在崩落送形成之后 3表体力学参数的选取 的实际受力情况，为采取加固措施提供依据。本部 分采用的计算方法为有限单元法，计算断面的选取 众所周知，岩体中由于存在节理裂隙及其软弱 考虑了嚣翦缝表位移的矢量方逡，囊落嚣酶形成按 夹层，所以英力学性质与糟块的力学性爱是不翳的， 自重应力作用下的卸载处理。 实验窒试验所得的强度参数与变形参数都必须经过 处理才能用于计算分析。一般的方法是折减。由于 2工程地质简介 缺乏一些原始炎糍，本次计算参考中国辩学院岩主 程潮铁矿矿区为低山丘陵地带，原始地形坡度 力学研究所选取的力学参数，也采用简单的折减办 法。最后得出的参与计算的岩体力学参数见裘1。 为25—30。，相对高差70m以上。东区工业场区整体 上位子出体凑坡，嚣控裁室浚零扶主并刘窳泥疼在