金属矿山采空区稳定性分析与治理

　　《金属矿山采空区稳定性分析与治理》以某铁矿采空区工程治理为研究与工程实践背景，阐述了采用先进采空区探测设备对采空区进行实测，并运用3Dmine和FLAC建模耦合技术构建数值计算模型，较真实地反映了矿山采空区的具体形态和主要特征参数，在此基础上采用岩石力学理论计算、数值计算模拟、模糊一灰关联理论对采空区围岩稳定性进行了评判分析和稳定性分级；鉴于矿山采空区治理的复杂性，根据采空区稳定性级别和特征参数，提出了采用充填和隔离封闭处理技术分区域、逐步治理采空区措施。

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1 采空区概述1．1 大面积采空区的危害1．2 采空区探测技术1．3 采空区稳定性监测技术1．4 采空区稳定性理论分析1．4．1 矿柱稳定性理论1．4．2 顸板稳定性理论1．4．3 采空区稳定性评价理论1．5 采空区稳定性数值分析1．6 采空区处理技术1．6．1 崩落围岩处理采空区1．6．2 用充填料充填处理采空区1．6．3 留永久矿柱或构筑人工石柱处理采空区1．6．4 联合法处理采空区1．7 采空区充填体与围岩作用机理1．8 采空区充填体强度分析1．9 小结2 基于实测的数值计算模型构建方法2．1 采空区井下CMS探测2．1．1 CMS设备简介2．1．2 CMS测量原理2．1．3 CMS使用步骤2．1．4 CMS数据处理2．1．5 CMS探测技术与地球物理探测的比较2．2 采空区实体模型的构建2．2．1 3Dmine简介2．2．2 采空区三维实体模型的建立2．2．3 采空区三维块体模型的构建2．3 构建FLAc3D数值计算模型2．3．1 FLAC3D简介2．3．2 地表及整体数值计算模型的建立2．3．3 矿体和采空区数值计算模型的建立2．4 小结3 采空区关键岩体稳定性评判3．1 采空区顶板应力分布及覆岩破坏规律3．1．1 顶板应力分区3．1．2 采空区顶板覆岩变形分布3．2 采空区顶板失稳分析法3．2．1 梁理论分析法3．2．2 模型法分析3．2．3 板理论分析3．2．4 载荷传递交汇线法3．2．5 采空区厚跨比理论3．3 实测采空区顶板稳定性评判3．4 采空区矿柱稳定性评判3．4．1 矿柱应力状态分布3．4．2 矿柱强度分析3．5 基于实测采空区计算模型构建3．5．1 地表实体模型建立3．5．2 计算模型的基础坐标数据提取3．5．3 三维数值计算模型的建立3．6 基于实测复杂采空区数值模拟分析3．6．1 力学参数选取3．6．2 初始应力场形成3．6．3 模拟结果分析3．7 实测采空区失稳评判3．8 小结4 基于模糊一灰关联理论采空区失稳分析4．1 模糊综合评判法4．1．1 模糊评判步骤4．1．2 隶属函数确定方法4．1．3 影响因素重要程度系数及确定方法4．2 采空区失稳模糊综合评判研究4．2．1 区域地质条件影响因素4．2．2 采空区水文影响因素4．2．3 采空区周围环境因素4．2．4 采空区结构参数影响因素4．2．5 采空区失稳评判模型的建立4．2．6 模糊评判确定采空区失稳级别4．3 基于灰关联理论采空区失稳分析4．3．1 灰关联理论4．3．2 采空区失稳灰关联分析4．4 小结5 复杂采空区综合治理技术研究5．1 采空区治理技术及适用性5．1．1 充填法治理采空区5．1．2 崩落围岩治理采空区5．1．3 设置矿柱支撑采空区