【摘 要】
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采空区是影响矿山安全生产的重大隐患之一,对隐伏采空区进行探测和稳定性分析至关重要。本文以某金属矿山隐伏采空区进行探测并对其稳定性以及上覆岩层变形分析为工程背景,采用高密度电法对隐伏采空区进行实测,在此基础上运用FLAC3D进行数值模拟,以及采用力学分析方法,分析遗留采空区稳定性和地表变形规律。本文主要研究内容及结论如下:（1）采用高密度电阻率法对该矿区隐伏采空区进行探测,详细阐述高密度电阻率法的数
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采空区是影响矿山安全生产的重大隐患之一,对隐伏采空区进行探测和稳定性分析至关重要。本文以某金属矿山隐伏采空区进行探测并对其稳定性以及上覆岩层变形分析为工程背景,采用高密度电法对隐伏采空区进行实测,在此基础上运用FLAC3D进行数值模拟,以及采用力学分析方法,分析遗留采空区稳定性和地表变形规律。本文主要研究内容及结论如下:（1）采用高密度电阻率法对该矿区隐伏采空区进行探测,详细阐述高密度电阻率法的数据采集、野外布设以及数据处理释义。根据测线反演视电阻率剖面图对异常特征进行地质解译,结合原始开采资料共同判断出采空区11处,其中+60m矿段采空区共7处,+20m矿段采空区共4处,和前期开采遗留采空区情况基本吻合。（2）根据荷载作用下采空区覆岩失稳机理,分析采空区范围内地表及上层建筑的稳定情况。根据采空区覆岩稳定性模拟分析可得地表荷载作用下采空区覆岩结构处于稳定状态,并且附加应力P0值为565k Pa,明显小于失稳临界值3382k Pa。说明采空区覆岩状态稳定,采空区上方建筑物处于稳定状态,矿区地下开采活动对地表及采场周边围岩稳定无实质性影响。（3）运用FLAC3D数值模拟软件构建该矿区的数值分析模型,依照矿山原有开采顺序进行开挖模拟,计算分析原有采空区形成后的稳定性以及地表沉降变形和位移变化。结果表明:在移动带范围外地表的形变量基本为零,未受遗留采空区的影响;+60m中段受深部开采影响相对较小,较于+20m中段稳定性更好;总体上地表及采空区处于稳定状态。（4）通过多种现场监测手段结合,监测得到InSAR地表变形监测的形变量在20mm以内,矿区移动带内地表整体稳定,地表未出现实质性变形。围岩二次应力的变化值最大为1.91MPa,最大位移量为2.5mm。根据监测结果可知围岩二次应力变化值较小,围岩整体上的稳定性未遭受破坏;整体上围岩内部位移量变化较小,围岩内部的位移平稳,未出现大的地压活动。监测结果与理论分析及三维数值模拟分析结果基本吻合,说明采场围岩结构稳定性良好,地表沉降量微小,无显著形变,矿区地表及建筑物处于稳定状态。
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