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随着国民经济的快速发展,我国已进入矿产资源的高消费阶段,近几年矿山事业的迅猛发展,对我国矿山开采技术提出了更高的要求。矿柱的安全回采及采空区处理是我国金属矿山企业面临的紧迫问题,直接关系到矿山的可持续发展与人员的安全问题。本文总结前人研究成果并结合现有科技条件,以内蒙古自治区东乌珠穆沁旗朝不楞矿区铁锌多金属矿为研究对象,通过对该矿山工程地质调查,采用现场声波试验,理论,数值模拟相结合的方法,针对朝不愣有色金属矿山矿柱回采时采空区稳定性进行了深入系统的研究。本文研究内容如下:1.超声波探伤试验。首先对朝不楞矿区铁锌多金属矿北矿带的地质特性,当前矿石采场作业面实际开采情况,采矿工艺及实际掘进巷道爆破药量等设计参数进行整理总结,设计了以监测井下回采巷道爆破掘进时,多次爆破作用下矿体间柱岩体的超声波探伤工作。2.以岩体爆破损伤理论为基础,利用声波测试技术,系统研究了多次爆破作用下井下分段回采巷道掘进时,回采巷道围岩及间柱岩体损伤累计增长规律。通过12次实际巷道掘进爆破,采用NM-4A智能声波测试系统,对朝不楞铁锌多金属矿回采巷道围岩产生的爆破累计损伤效应进行了现场声波试验研究。基于大量现场实测数据,获得了爆破振动荷载作用下回采巷道围岩岩体声波速度、岩体累计损伤程度,与爆破作用次数之间存在的规律。同时基于现场声波测试数据,进一步揭示矿山围岩岩体爆破累计损伤累计增长规律及其失稳破坏机理。3.尾砂胶结物充填相邻采空区下的矿柱回采三维有限元数值模拟。通过对北矿带一号竖井下采矿工作面的实际开采现状,针对一中段编号为1和2的相邻采空区,通过合理选定模拟空区大小及区域地质构造参数,数值模拟在采空区充填情况下,采用不同回采矿柱方案时采空区稳定性的研究,通过对比选择合理回采方案并进行优化处理,为同类型采空区回采矿柱提供重要的参考依据。将基于声波测试,岩体爆破损伤理论和三维数值模拟三种方法结合,针对有色金属矿山围岩爆破累计损伤,残留矿体矿柱回采及采空区稳定性的研究,具有较为重要的理论意义和工程应用价值。