采空區(qū)工程結(jié)構(gòu)抗采動設(shè)計理論及加固新技術(shù)簡介

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《采空區(qū)工程結(jié)構(gòu)抗采動設(shè)計理論及加固新技術(shù)》主要分析了：礦山開采對建（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)變形與對應(yīng)地表變形的關(guān)系；進行了相似材料模擬試驗研究；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)共同作用力學模型；分析了建筑物受采動影響的程度和使用的安全性，研究了礦山采空區(qū)已有建筑物的保護以及采空區(qū)新建條形基礎(chǔ)建筑物的設(shè)計方法；提出了可移動及升降點式基礎(chǔ)房屋抗采動設(shè)計理論和概念加固思想，結(jié)合工程實例進行了應(yīng)用研究。《采空區(qū)工程結(jié)構(gòu)抗采動設(shè)計理論及加固新技術(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、科研人員及工程技術(shù)人員參考，也可作為高等學校相關(guān)專業(yè)高年級本科生和研究生的教學參考書。2100433B

對于那些在其上部存在露天采場或有建筑物的采空區(qū)，由于地表絕對不允許大面積塌陷。因此，崩落處理采空區(qū)的方法不可行，至于對采空區(qū)用錨索或錨桿進行加固，也只是一種臨時措施，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，以保持其相對的穩(wěn)定，因為充填材料可對礦柱施以側(cè)向力，有助于提高其強度.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，以便對采空區(qū)進行封閉，加設(shè)隔離墻，進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入采空區(qū)，達到密實、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，充填密實等優(yōu)點，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，在采用充填法處理采空區(qū)時一方面要從安全生產(chǎn)的角度，另一方面要從經(jīng)濟的角度加以考慮，選用合理的充填材料和研究經(jīng)濟可行的工藝技術(shù)。

隨著采空區(qū)面積不斷擴大，巖體應(yīng)力的集中，有一個從量變逐漸發(fā)展到質(zhì)變的過程。當集中應(yīng)力尚未達到極限值時，礦石與圍巖處于相對穩(wěn)定狀態(tài)。如果在此之前結(jié)束整個礦體的回采工作，而采空區(qū)即使冒落也不會帶來災(zāi)難，可將采空區(qū)封閉，任其存在或冒落。這是一種最經(jīng)濟又簡便的采空區(qū)處理方法，但其使用條件比較嚴格，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，采空區(qū)上部無作業(yè)區(qū)。

在封堵采空區(qū)時，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)測系統(tǒng)。井下采空區(qū)發(fā)生大的地壓活動之前，一般都有一定的征兆，如地音、地震強度的變化等，通過對這些變化的監(jiān)控，可以對地壓活動進行一定程度的預報。因此為配合對采空區(qū)的治理，掌握采場穩(wěn)定性安全動態(tài)，應(yīng)該對采空區(qū)圍巖采取一定的現(xiàn)場監(jiān)測手段。目前監(jiān)測手段較多，但是較為常用的有巖體聲發(fā)射監(jiān)測定位儀、水準測量、多點位移計、壓力計、斷面收斂測量以及光應(yīng)力計等監(jiān)測手段。為監(jiān)測超大采空區(qū)地壓活動，提供一種有效方法。