近空区资源开采安全性分析与治理方法

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从建国以来,在我国大量矿产资源广泛采用空场法进行开采,与此同时,在这些采矿过程中也形成数量庞大的采空区,并且未能够得到及时有效地治理。此外,在较长时期内,由于受采矿技术水平较低、矿产资源政策法规不健全、生态环境保护力度不到位等诸多因素的影响,在矿产资源开发的过程中出现了较多民采、群采等乱采乱挖现象,在很多矿区附近形成了难以统计的复杂民采空区群,同时也形成了大量的“近空区残矿资源”。在复杂开采技术条件下,如何保障安全、高效、低贫损地对“近空区残矿资源”进行回采是一项涉及到近空区资源勘探、开采工艺优化设计、采空区灾害治理等多个相关技术的综合性采矿难题。本文在对国内外相关文献进行综述的基础上,紧密结合“抱伦金矿民采空区残矿资源勘探及采矿技术研究”,综合岩石力学理论、地压理论等,运用FLAC3D数值模拟软件,开展了近空区残矿资源勘探、近空区残矿资源开采技术、近空区开采稳定性分析、采空区灾害及治理等方面的研究,获得以下成果:(1)针对海南山金抱伦金矿的近空区残矿资源,进行了详细的地质调查和储量勘探;(2)针对海南山金抱伦金矿的四种不同的近空区残矿资源,进行了合理的回采方案研究;(3)运用FLAC3D模拟软件对近空区残矿资源开采稳定性进行模拟计算,分析采场围岩与矿柱的应力和应变的变化规律以及塑性破坏区的分布规律,为确定出合理的采场跨度提供了有力的参考依据;(4)对采空区引发的矿震、冲击气浪所造成的危害进行了理论研究,分析了诱发采空区灾害的主要影响因素,总结了采空区治理方法。在我国矿产资源日益紧张的情况下,本文的研究对地下矿山近空区残矿资源回采与空区治理具有广泛的指导意义,特别是在提高资源利用率,消除安全隐患,降低采矿成本等方面都具有十分重要的现实意义。
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