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2018年环境岩土工程湖北省重点实验室成果展示

发布时间:2019-02-20 16:33:10
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标志性成果

本年度取得一项标志性成果。

标志成果:海南矿业石碌铁矿地采塌陷预测及降雨入渗研究获得中国冶金矿山企业协会冶金矿山科学技术奖三等奖。

海南石碌铁矿处于热带强降雨地区,矿体厚大、埋深大,开采范围大,采用无底柱分段崩落法进行开采。初步设计中按照传统的类比法圈定了矿体开采后的错动区,范围较大,设计按此错动区计算的降雨渗入量较大,造成矿山排水的投资及运营费巨大。按照相关科研成果,在满足国家安全规程要求的前提下进行开采塌陷预测及塌陷区降雨入渗研究,为排水设施的优化布置提供依据。

本研究通过前期现场节理裂隙调查、地应力测试、室内岩石力学试验获取矿岩的基本物理力学参数,并结合地质调查和竖井地质钻孔资料进行岩体分级。在上述工作基础之上,采用Labscher经验计算法,初步确定了矿山的错动角和崩落角,开发了基于连续介质的矿山崩落模拟方法,获得开采过程的岩层移动规律及地表的移动范围,并通过对覆盖层入渗系数研究、塌陷区渗透特性研究及排水现状分析,对塌陷区暴雨径流渗入量进行优化估算。

崩落采矿方法是以崩落围岩来实现地压管理的采矿方法。海南石碌铁矿处于热带强降雨地区,矿体厚大、埋深大,开采范围大,采用无底柱分段崩落法进行开采。初步设计中按照传统的类比法圈定了矿体开采后的错动区,范围较大,设计按此错动区计算的降雨渗入量较大,造成矿山排水的投资及运营费巨大。本研究正是基于此对依托矿山开展一系列的综合研究,分析深井矿山开采扰动分布规律与冒落塌陷过程,及覆盖层、塌陷区降雨入渗特征。研究成果对提升矿山生产技术水平,有效、稳定地开发和利用矿产资源,具有重要意义。