采空區(qū)工程結(jié)構(gòu)抗采動(dòng)設(shè)計(jì)理論及加固新技術(shù)

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《采空區(qū)工程結(jié)構(gòu)抗采動(dòng)設(shè)計(jì)理論及加固新技術(shù)》主要分析了：礦山開采對(duì)建（構(gòu)）筑物的影響，研究了礦山采空區(qū)地表變形規(guī)律和建（構(gòu)）筑物及其基礎(chǔ)變形與對(duì)應(yīng)地表變形的關(guān)系；進(jìn)行了相似材料模擬試驗(yàn)研究；研究了礦山采空區(qū)上部結(jié)構(gòu)—地基—基礎(chǔ)共同作用問題，建立了礦山采空區(qū)上部結(jié)構(gòu)—地基—基礎(chǔ)共同作用力學(xué)模型；分析了建筑物受采動(dòng)影響的程度和使用的安全性，研究了礦山采空區(qū)已有建筑物的保護(hù)以及采空區(qū)新建條形基礎(chǔ)建筑物的設(shè)計(jì)方法；提出了可移動(dòng)及升降點(diǎn)式基礎(chǔ)房屋抗采動(dòng)設(shè)計(jì)理論和概念加固思想，結(jié)合工程實(shí)例進(jìn)行了應(yīng)用研究?！恫煽諈^(qū)工程結(jié)構(gòu)抗采動(dòng)設(shè)計(jì)理論及加固新技術(shù)（精）》可供從事巖土工程、建筑工程、結(jié)構(gòu)工程、礦山建設(shè)工程等的教學(xué)、科研人員及工程技術(shù)人員參考，也可作為高等學(xué)校相關(guān)專業(yè)高年級(jí)本科生和研究生的教學(xué)參考書。2100433B

對(duì)于那些在其上部存在露天采場(chǎng)或有建筑物的采空區(qū)，由于地表絕對(duì)不允許大面積塌陷。因此，崩落處理采空區(qū)的方法不可行，至于對(duì)采空區(qū)用錨索或錨桿進(jìn)行加固，也只是一種臨時(shí)措施，要徹底根除采空區(qū)帶來的安全隱患.比較可行的手段只能是“充填”。用充填料(廢石，尾砂)充填采空區(qū)。用充填料支撐圍巖，可以減緩或阻止圍巖的變形，以保持其相對(duì)的穩(wěn)定，因?yàn)槌涮畈牧峡蓪?duì)礦柱施以側(cè)向力，有助于提高其強(qiáng)度.常用的充填法有:干石充填法、尾砂充填法、膠結(jié)充填法。

充填法是利用地表中露天剝離的廢石、開采廢石或選礦尾砂作為主要充填骨料，建立充填系統(tǒng)，然后通過采空區(qū)的鉆孔、天井或充填管道將充填料自流(或加壓)充填至井下采空區(qū)。

用充填法處理采空區(qū)，一方面要求對(duì)采空區(qū)的位置、大小以及與相鄰采空區(qū)的所有通道了解清楚，以便對(duì)采空區(qū)進(jìn)行封閉，加設(shè)隔離墻，進(jìn)行充填脫水或防止充填料流失；另一方面，采空區(qū)中必須能有鉆孔、巷道或天井相通，以便充填料能直接進(jìn)入采空區(qū)，達(dá)到密實(shí)、充填采空區(qū)的目的。

充填法用于采空區(qū)處理，具有效果好，見效快，充填密實(shí)等優(yōu)點(diǎn)，但是充填法存在施工難度大，成本高，作業(yè)安全性差等缺點(diǎn)，在采用充填法處理采空區(qū)時(shí)一方面要從安全生產(chǎn)的角度，另一方面要從經(jīng)濟(jì)的角度加以考慮，選用合理的充填材料和研究經(jīng)濟(jì)可行的工藝技術(shù)。

隨著采空區(qū)面積不斷擴(kuò)大，巖體應(yīng)力的集中，有一個(gè)從量變逐漸發(fā)展到質(zhì)變的過程。當(dāng)集中應(yīng)力尚未達(dá)到極限值時(shí)，礦石與圍巖處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。如果在此之前結(jié)束整個(gè)礦體的回采工作，而采空區(qū)即使冒落也不會(huì)帶來災(zāi)難，可將采空區(qū)封閉，任其存在或冒落。這是一種最經(jīng)濟(jì)又簡(jiǎn)便的采空區(qū)處理方法，但其使用條件比較嚴(yán)格，可用于下列兩種情況：

(1)礦石與圍巖極穩(wěn)固，礦體厚度與延伸不大，埋藏不深，地表允許崩落；

(2)埋藏較深的分散孤立的盲采空區(qū)，離主要礦體或主要生產(chǎn)區(qū)較遠(yuǎn)，采空區(qū)上部無作業(yè)區(qū)。

在封堵采空區(qū)時(shí)，要在采空區(qū)附近通往生產(chǎn)區(qū)的巷道中，構(gòu)筑一定厚度的隔墻，使采空區(qū)中圍巖崩落所產(chǎn)生的沖擊氣浪不至造成危害。因此，構(gòu)造充分的緩沖層厚度或通往采空區(qū)的通道封堵長(zhǎng)度是采用封閉法處理采空區(qū)的關(guān)鍵。

采空區(qū)處理的輔助手段是建立地壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。井下采空區(qū)發(fā)生大的地壓活動(dòng)之前，一般都有一定的征兆，如地音、地震強(qiáng)度的變化等，通過對(duì)這些變化的監(jiān)控，可以對(duì)地壓活動(dòng)進(jìn)行一定程度的預(yù)報(bào)。因此為配合對(duì)采空區(qū)的治理，掌握采場(chǎng)穩(wěn)定性安全動(dòng)態(tài)，應(yīng)該對(duì)采空區(qū)圍巖采取一定的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)手段。目前監(jiān)測(cè)手段較多，但是較為常用的有巖體聲發(fā)射監(jiān)測(cè)定位儀、水準(zhǔn)測(cè)量、多點(diǎn)位移計(jì)、壓力計(jì)、斷面收斂測(cè)量以及光應(yīng)力計(jì)等監(jiān)測(cè)手段。為監(jiān)測(cè)超大采空區(qū)地壓活動(dòng)，提供一種有效方法。