【摘 要】
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湖北省的磷矿产资源在全国范围内占据重要的地位,也是全省经济发展的支柱产业。然而,受限于监测技术水平,部分采用地下开采方式的磷矿企业,对潜在灾变围岩特性认识不清,缺少适用的评估方法,无法准确评估围岩的灾变风险并提出有效的防控措施,导致采场、巷道等开采作业空间易于出现诸如冒顶、片帮甚至整体垮塌等生产安全事故,严重制约了磷矿企业的正常生产。因此,开展地下磷矿床作业空间围岩灾变风险评估研究显得极为重要。本
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湖北省的磷矿产资源在全国范围内占据重要的地位,也是全省经济发展的支柱产业。然而,受限于监测技术水平,部分采用地下开采方式的磷矿企业,对潜在灾变围岩特性认识不清,缺少适用的评估方法,无法准确评估围岩的灾变风险并提出有效的防控措施,导致采场、巷道等开采作业空间易于出现诸如冒顶、片帮甚至整体垮塌等生产安全事故,严重制约了磷矿企业的正常生产。因此,开展地下磷矿床作业空间围岩灾变风险评估研究显得极为重要。本文依托《磷矿床作业空间围岩失稳致灾防控关键技术》研究项目,通过文献调研和理论分析构建了围岩灾变影响因素指标体系,结合基于有限差分的定量分析方法和基于模糊综合评价的定性分析方法评估围岩灾变综合风险,并根据综合风险等级提出相对应的风险控制措施,最后将该风险评估方法应用到湖北宜昌某地下磷矿山,取得了如下成果:(1)通过磷矿山生产系统特点介绍、事故灾害类型及特征描述和冒顶片帮理论分析,逐步总结得到影响作业空间围岩灾变的16个关键因素,并对影响因素进行分类,构建磷矿床作业空间围岩灾变影响因素指标体系。(2)将影响指标划分定性和定量两类,分别采用定性与定量方法开展研究。对定量指标,引入破坏接近度指标的有限差分风险分析方法,并通过计算不同矿柱尺寸下的围岩灾变风险等级来验证其有效性;对定性指标,则采用模糊综合评价风险分析方法,并通过案例分析详细地描述其分析流程。(3)构建综合风险分级表,将围岩灾变风险等级划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ级,并依据两类影响因素的风险等级对作业空间围岩灾变风险进行综合判断,然后针对四种风险等级提出四种相应的风险控制措施。(4)利用磷矿床作业空间围岩灾变风险评估的理论和方法,对宜昌市杉树垭磷矿的四个采区二十个矿房进行了风险评估,简要分析了四个采区的风险分布情况,针对不同风险等级的矿房提出了相应的风险控制措施建议,并通过现场三维激光扫描结果与评估结果对比分析,评估结果与实际情况较一致。
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