近距离多层石膏重叠开采关键技术与采空区稳定性分析

　　石膏矿开采目前普遍采用房柱开采法，开采后残留大面积采空区，整个采空区上覆岩层全靠采矿时留设的矿柱支撑。矿柱的稳定是采空区稳定的基础，矿房与矿柱的采留宽度则是石膏矿开采的关键，是影响采空区稳定的主要因素之一。日积月累的剥蚀劈裂、流变破坏使得矿柱的承载能力日趋下降，强大的顶板压力首先摧毁某个或某些 薄弱的矿柱，个别矿柱垮塌造成的应力转移加重了相邻矿柱承担的载荷。这些局部垮塌引起的顶板垮落造成的震荡和冲击加剧了相邻矿柱的进一步破坏，而相邻矿柱的破坏导致 大范围的顶板垮落，如此连锁破坏，引发采空区大面积塌陷垮落。本书内容包括鲁能石膏矿现有采空区位置、分布范围、规模、形成时间等采空区特征调查；各膏层近距离重叠开采合理矿房矿柱尺寸、顶底膏厚度、区域隔离矿柱尺寸以及矿房顶板锚杆支护等技术参数研究；现阶段采空区整体安全性评价；在对采空区矿房顶板、底板及矿柱的变形破坏、风化剥蚀调查基础上，对矿房、矿柱短期的稳定性进行评价；对现有采空区存在安全隐患的相对薄弱地点的治理；建立三维数值模拟模型对采空区受力及稳定性进行评价；保障采空区稳定的措施；等等。本书可供矿山生产、设计、科研单位的有关技术人员和大专院校师生参考。

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1 绪论
1.1 矿山基本情况
1.2 矿山自然地理
1.3 矿井地质条件
1.4 矿山开采概况
2 膏层及围岩物理力学性质确定
2.1 采样
2.2 制样
2.3 试验仪器及设备
2.4 试验方法
2.5 试验结果
3 多层石膏重叠开采关键技术研究
3.1 多层石膏重叠开采的合理参数研究
3.2 开采过程中施工安全保障
3.3 开采隔离范围及隔离矿柱尺寸的确定
4 采空区稳定性分析
4.1 采空区矿房矿柱布置及主要参数
4.2 矿房受力稳定性分析
4.3 矿柱受力稳定性分析
4.4 采空区矿房矿柱现状特征分析
5 Ⅱ、Ⅲ膏层开采的三维数值模拟分析
5.1 数值模型的建立
5.2 生成初始地应力和回采巷道开挖
5.3 模拟方案及步骤
5.4 模拟结果及分析
5.5 结论
6 采空区现状调查
6.1 采空区分区
6.2 地表现状调查情况
6.3 采空区现状特征
6.4 采空区出水点情况
6.5 采空区上、下分层矿房矿柱对齐情况
6.6 采空区监测情况
6.7 采空区岩体波速测试
7 采空区治理
7.1 治理范围
7.2 治理工程
8 采空区在线监测监控
8.1 背景及意义
8.2 技术方案
8.3 系统管理
8.4 GZY20型矿用地压监测系统监测结果
9 采空区垮塌原因分析及安全保障措施
9.1 采空区垮塌原因分析
9.2 采空区存在的主要安全问题
9.3 安全保障措施
10 主要结论
10.1 采空区现状调查结论
10.2 采空区顶板受力与稳定性分析结论
10.3 采空区矿柱受力与稳定性分析结论