›› 2014, Vol. 35 ›› Issue (5): 1421-1429.

• 岩土工程研究 • 上一篇    下一篇

程潮铁矿地下开采引起岩层移动机制初探

程关文1, 2,陈从新1,沈 强1,付 华1,夏开宗1   

  1. 1.中国科学院武汉岩土力学研究所 岩土力学与工程国家重点实验室,武汉 430071; 2.大连理工大学 岩石破裂与失稳研究中心,辽宁 大连 116024
  • 收稿日期:2012-10-23 出版日期:2014-05-10 发布日期:2014-06-09
  • 作者简介:程关文,男,1986年生,硕士研究生,主要从事地面沉陷及岩土工程方面的研究工作。

Mechanism of rock strata movement caused by underground mining in Chengchao iron mine

CHENG Guan-wen1, 2, CHEN Cong-xin1, SHEN Qiang1, FU Hua1, XIA Kai-zong1   

  1. 1. State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering, Institute of Rock and Soil Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430071, China; 2. Center for Rock Instability and Seismicity Research, Dalian University of Technology, Dalian, Liaoning 116024
  • Received:2012-10-23 Online:2014-05-10 Published:2014-06-09

摘要: 在对矿区地质条件、采矿情况以及监测资料分析的基础上,提出了悬臂梁的力学模型。该悬臂梁是由NWW向节理切割下盘的花岗岩岩体而产生。地下采矿引起的岩层移动分为两个阶段,筒状破坏延伸到地表之前为第1阶段;筒状破坏延伸到地表后,则进入第2阶段。筒状破坏延伸到地表使水平构造应力释放,悬臂梁受力发生变化,而发生弯曲折裂变形和破坏,从而形成了深部岩体破坏的4个区:破裂岩体区、破裂过渡带、变形区和未扰动岩体区。通过对矿区地表测点所测数据进行分析,结合上述岩层移动机制和裂缝产生过程,将变形区域划分为:变形累积区、裂缝产生区、裂缝扩展区和裂缝闭合区。随着采矿的进行,深部岩体4区将逐渐向下延伸,地表4区将逐渐向外扩展。

关键词: 采矿工程, 地表移动, 岩层移动, 采动裂缝

Abstract: Based on the geological conditions, underground mining situations, as well as the status of cracks and ground surface deformation of Chengchao Iron Mine, a cantilever beam mechanical model is proposed. The bottom-up tubular collapse in the deep rock mass causes the horizontal tectonic stress release which favors the bending fracture deformation and destruction of the NWW-trending joints. This model can explain the formation of four zones in the deep rock mass: rupture zone, the transition zone of rupture to deformation, the deformation zone and the undisturbed zone. In such a mode, it inevitably leads to different deformation areas on the ground surface related to the different zones in the deep rock mass. So the mine surface is divided into four related areas: cumulative deformation area, crack-producing area, crack-extending area, and crack-closing area. As mining progresses, four zones of the deep rock mass will gradually extend downward, while four areas of the ground surface deformation will gradually expand outward.

Key words: mining engineering, ground surface movement, rock strata movement, mining cracks

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