露天尾矿堆载条件下地下采场稳定性研究

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随着时代的改变,资源逐渐的消耗,我国的发展变强需要消耗各种各样资源的增大,矿产资源开发和利用得到迅猛发展,但矿产资源具有不可再生性和有限性。对于采用露天转地下开采方式的矿山,如何处理露天采空区是一大难题,为不影响地下采矿工程,大多数的矿山业主选择废弃露天采空区的做法,但该方法既不经济也不实用,而且不合理的闭坑后会引发很多隐患,对矿山、环境、社会安全的可持续发展造成的危害和损失无法弥补。  露天矿山转地下开采后,利用露采完毕的废弃矿坑堆放尾矿干渣能够实现环境效益和经济效益的双赢,但同时会对地下开采的稳定性带来影响。因此开展露天尾矿堆载条件下地下采场稳定性研究对于矿山安全生产具有重要的指导意义。  本文结合新疆阿希金矿矿区工程地质资料和废弃矿坑的再利用预设方案,在课题研究中,通过大量的实地调查和阅读有关文献资料,采用理论分析和数值模拟方法,分析露天坑堆放干渣尾矿对地下岩体的应力应变的影响,从而对露天采坑堆置干渣尾矿条件下地下采场的稳定性进行了综合分析。首先在采用岩体分类系统(RMR)对矿体岩体的强度进行估算基础上,采用坍塌填塞法、结构力学简化梁法和普氏压力拱法分别分析了采场顶板的稳定性,然后,选取比较有代表性的矿山地质结构剖面(40号面),并运用计算机软件FLAC-3D构建两个矿山剖面结构模型,模拟了露天采坑转为尾矿场后地下采场矿岩体的应力分布规律。  分析得出以下结论:(1)矿坑变为尾矿库后,尾矿堆载增加应力对井下矿岩体作用较小,由于尾矿加载增加了下覆岩体的围压应力,提高了其抗剪能力;(2)露天转地下开采挖掘会使得矿井顶板有小幅度的变形但不会对露天边坡稳定性造成太大影响;(3)露天采坑在干渣尾矿堆放过程中,北露天采坑边坡发生大的滑坡的几率比较小,但会出现局部的滑坡,对库容有一定的影响。  最终结论是:原有露天矿坑变为尾矿库所增荷载,对该矿转入地下采矿后采场的稳定性影响相对不大,故此利用阿希金矿废弃矿坑处来处理干渣尾矿是可行的。
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