结构面对程潮铁矿西区地表变形的影响分析
程潮铁矿联合开采时回采顺序的数值模拟优化
程潮铁矿联合开采时回采顺序的数值模拟优化裴明松;许梦国;王平;焦骜;汪创;张开新【摘要】程潮铁矿的矿体随着开采深度的增加而逐渐西移，导致选矿车间下保安矿柱所占矿量不断增多，故拟采用联合开采方法回收-430~-500 m阶段矿体：充填法回收选矿车间下预留保安矿柱；无底柱分段崩落法开采保安矿柱以外的其他矿体。
为了研究联合开采时回采顺序对地表稳定性的影响，采用数值模拟方法得到不同回采顺序下地表监测点的垂直位移，确定地表沉降最小且施工组织容易的回采顺序组合为最优方案，即充填法采用“中-左-右”以及无底柱分段崩落法采用“左-右-中”的回采顺序。
模拟开采结果表明，在该回采顺序方案下，选矿车间区域的地表稳定性、充填采场及隔离矿柱的安全性均满足要求。
%The location of ore body in Chengchao Iron Mine moves westward gradually with the in-crease of mining depth,which results in the ever-increasing ore quantities reserved for safety pillars under the dressing plant.So it is planned to stope the ore body ranging from -430~-500 m using combined mining:safety pillars under the dressing plant are recycled by filling method and the other ore body in the same district stoped by non-pillar sublevel caving method.To study the influence of combined mining sequence on the ground surface stability,the vertical displacement values of surface monitoring points are obtained by numerical simulation in different stoping sequences.The scheme causing the minimum ground settlement and being convenient for construction organization is chosen as the best one,i.e.,stoping sequences of filling and non-pillar sublevel caving methods are “middle→left→right”and“left→right→middle”,respectively.Simulation results show that,in thebest sto-ping sequence,both the stability of ground surface around the dressing plant and the safety of filling stope and partition pillars meet the requirements.【期刊名称】《武汉科技大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(039)002【总页数】5页(P107-111)【关键词】回采顺序;联合开采;采场稳定性;地表沉降;数值模拟【作者】裴明松;许梦国;王平;焦骜;汪创;张开新【作者单位】武汉科技大学冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室，湖北武汉，430081;武汉科技大学冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室，湖北武汉，430081;武汉科技大学冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室，湖北武汉，430081;武汉科技大学冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室，湖北武汉，430081;武汉科技大学冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室，湖北武汉，430081;武汉科技大学冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室，湖北武汉，430081【正文语种】中文【中图分类】TD583采矿活动的进行往往伴随着矿区地应力的重新分布，合理的矿体开采顺序能够及时有效地释放由于矿石开挖聚集的能量，减少对周围岩体的扰动，并且能够避免矿区形成应力集中区域，有效防止大规模突发性地压活动的发生，因此，在国内很多矿山都进行过开采顺序优化研究[1-6]，取得了较好的应用效果。
程潮铁矿采矿情况介绍改动
回采工艺
采场凿岩主要采用全液压凿岩台车钻凿 水平浅孔，以7655气腿式凿岩机对矿体 边角处凿岩。孔径为40mm，孔深2m， 采场宽度为8～10m，采用旳爆落矿爆破 参数为孔距1.1m，排距0.8m，装药系数 0.8；以上次预留旳空间作为爆破自由面。
分段凿岩阶段空场嗣后充填采 矿法
采场构造参数
6、通风系统
程潮铁矿东区采用多级机站通风系统。新 鲜风流由新副井、西风井和东主井进入-430m 水平，然后经采区进风天井到各分段下盘沿脉 巷，污风由采区出风天井分别进入-375m水平 旳东西两翼回风平巷，东翼污风经东风井排出 地表，西翼污风经回风天井到-220m西出风井 石门再到西出风井排至地表。措施井、破碎系 统等特殊作业点有单独旳局部通风系统。
三、矿山建设（开拓工程）
矿山开采主要受矿体赋存条件、地质条件、设 备条件及矿石价格变化等原因影响。程潮铁矿体沿 东西走向，长近2.5公里，在-430米水平以上矿体 东、西分开，所以设计院将程潮铁矿矿体以15勘 探线为界分为东、西两区，以-430m水平为界将矿 体分为一期和接续工程两期开采。
程潮铁矿建矿以来主要采用无底柱分段崩落法开 采，该采矿措施旳特点是地表必须崩落，在采场上 方形成覆盖层。按由上往下顺序进行开采。
谢谢大家！
4、溜破系统
4.1 破碎站
西区箕斗井粗碎硐室设在-552m水平，装有2 台900mm×1200mm颚式破碎机。矿石由卸 矿峒室卸入主溜井（上部矿仓），由 1600mm×9000mm重型板式给矿机经过计量 皮带运送机供给900mm×1200mm颚式破碎 机，破碎后旳矿石由排矿口进入下部矿仓。
措施井粗碎硐室设在-470m水平，装有2台 900mm×1200mm颚式破碎机。溜破系统与 西区箕斗井溜破系统相同。
程潮铁矿地下开采引起岩层移动机制初探_程关文
2 矿区地质条件与采矿概况
2.1 地质条件 程潮矿区位于下扬子凹陷的西端，介于淮阳地 盾与江南古陆之间或隶属淮阳山字型构造西翼。南 临以幕阜山为主体的东西向构造带，西依新华夏构 造的梁子湖凹陷，北靠南淮阳大断裂。在程潮铁矿 所属区域，构造形迹的走向主要有两组，一组为 NWW 向， 另一组为 NNE 向。 矿区内构造较为复杂， 既有 NWW 向的淮阳山字形构造成分，又有 NNE 向的新华夏构造形迹，两者在空间上相互重叠，时 间上相互交替，构成了一幅复杂而又有序的构造图 案。 其中 NWW 向的山字型构造是矿区的主干构造， 它控制着地层的展布，岩体产状以及矽卡岩和铁矿 体的分布。 程潮矿区内包含了沉积岩、岩浆岩和变质岩三 大类的岩石。沉积岩主要为三叠系蒲圻群第 2 段的 泥质粉砂岩和粉砂质泥岩；变质岩主要有蒲圻群第 2 段角岩和三迭系大冶群大理岩；岩浆岩主要有燕 山期第 2 期闪长岩、燕山期第 4 期花岗岩。各类岩 石在平面分布图如图 1 所示。硬石膏矿、铁矿与矽 卡岩均呈脉状、透镜体状分布于大理岩与花岗岩接 触带、闪长岩与花岗岩接触带、角岩与花岗岩接触 带附近。
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
程潮铁矿联合开采采场的地压分布与控制
程潮铁矿联合开采采场的地压分布与控制张开新;王平;裴明松;焦骜;汪创;商欢迪【摘要】以程潮铁矿-430 ～-500 m阶段矿体以2种采矿方法联合开采为工程背景,探究在2种采矿方法联合开采条件下采场的地压分布及采场的稳定性问题.以有限差分法理论为基础,运用FLAG3D数值分析软件,模拟该矿体开采过程,根据模拟结果,分析采场的应力在开挖前后的变化情况、开挖前后的采场的安全系数和开挖过程中隔离矿柱的变形情况.根据具体情况,提出了相应的地压控制措施及相应的管理制度.【期刊名称】《金属矿山》【年(卷),期】2016(000)005【总页数】4页(P11-14)【关键词】联合开采;数值模拟;稳定性;地压分布;地压控制【作者】张开新;王平;裴明松;焦骜;汪创;商欢迪【作者单位】武汉科技大学资源与环境工程学院,湖北武汉 430081;武汉科技大学资源与环境工程学院,湖北武汉 430081;武汉科技大学资源与环境工程学院,湖北武汉 430081;武汉科技大学资源与环境工程学院,湖北武汉 430081;武汉科技大学资源与环境工程学院,湖北武汉 430081;武汉科技大学资源与环境工程学院,湖北武汉 430081【正文语种】中文【中图分类】TD323程潮铁矿联合开采-430 m水平至-500 m水平的深部矿体时,采场围岩的稳定性问题包含2个方面:其一,用充填法开采矿体Ⅰ时,顶板冒落是联合开采中的重要安全稳定问题;其二,用崩落法开采矿体Ⅱ时则需要留隔离矿柱,预留的隔离矿柱是否稳定也是联合开采中所考虑的稳定性因素[1]。
联合开采时采场是否稳定,直接危害人员的人身安全,影响着采矿的进度计划与年生产能力,对设备安全也构成潜在威胁。
安全系数法是评价采场是否稳定常用的方法,安全系数一般在工程应用中通常作为评价采场稳定性的标准,安全系数由Mohr-Coulomb强度准则所决定的极限应力状态与实际应力状态的比值,Fs表示,能够定量岩体材料接近破坏的程度:Fs≥1表示稳定,Fs<1表示不稳定,Fs值越大,稳定性越好[2]。
地下开采引起的地表移动变形分析
地下开采引起的地表移动变形分析作者：侯晓兵张艺霞来源：《科教导刊》2017年第01期摘要山东省莱芜市小官庄铁矿由于长期的地下开采，地下已经形成一定范围的采空区，引起了地表的下沉和变形，对地上一定范围内的构筑物及人的安全造成了影响。
为了有效地减少和防止灾害的发生，准确地预测出地下开采引起的地表沉降值和水平变形值，采用了双曲正切函数和随机介质理论进行了计算分析，并与实测沉降数据进行了对比，确定了适用于该地层的正确参数，为今后开采过程中及开采完成后，对地表的影响范围、沉降及水平变形的预测提供了可靠的保证。
关键词地下开挖双曲正切函数法随机介质理论地表移动变形Abstract Duo to the long term underground mining， the underground of Xiaoguanzhuang Iron Mine in Laiwu City， Shandong Province has formed a certain range of goaf， which caused the surface subsidence and deformation and posed a threat to the surface building and people in a large area. In order to reduce and prevent any case of disaster with accurate data， the hyperbolic tangent function model and the stochastic medium theory are adopted to make statistical analysis of surface subsidence value and the level deformation value. Compared with the field data， the correct parameters can be settled which provides a guarantee for the prediction of influence on range of subsidence and deformation during the process or in the aftermath of mining.Keywords underground mining； hyperbolic tangent function； stochastic medium theory；ground movement and deformation0 引言近几十年来，随着勘探技术的不断发展与进步，在全国范围内地下开采工程越来越多，其开采的技术与方法也越来成熟。
程潮铁矿东区地表移动的监测与分析
（ ．ｎ ｔｕ ｆ ｅｏｒ ｓＥ ｇ ｅｒ ｇ ｅ ｉｇＵ ｉ ｒ￣ ｏ Ｓ ｉ ｃ ｎ ｅｈ ｏ ｇ ， １ Ｉｓｔｔ ｏ ｓｕｃ ｎｉ ｅ ｎ ，Ｂ ｉｎ ｎｖ ｓ － ｆ ｃ ｎｅａｄＴ ｃｎ ｌ ｙ ｉｅ Ｒ ｅ ｎｉ ｊ ｅｉ ｅ ｏ Ｂ ｉ １ １０ ８ ，ｈｎ ； Ｗｕｇ ｇＭ ｎｎ ｔ． ｏ ， ｈａ Ｈ ｈｉ ３０ ０ Ｃ ｉ ） ｅ ｉ ｝ ００ ３ Ｃ ｉ ２ ｊ｛ Ｉ ａ ｇ ｉｉ Ｌｄ Ｃ ． Ｗｕ ａ ， ｕ ｅ ４ ０８ ， ｈ ａ ｍ ｇ ｎ
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第２ ２卷
２Ｙ２年 ｔ ３第 ３期 ６ 源自 才 韭 碡 免 与 开 鼓
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文章编号 ：０５— ７３２ｘ ）３ ０ ２ ２ １０ ２ ６ ［【２ ０ —０１ 一Ｏ 、
上 方地表 和 已经产生 塌陷坑 的位 置布设 地表 岩体移 动监 测 网 ， 定期 观测其 岩体移 动和地 面 开裂现象 。 程 潮铁矿 以 １ 号 勘探 线为界 ， 为东 区和 西 区 ５ 分 分 期开 采 。东 区长 约 ４０１， １５ ０ ３ 于 ９８年 １ 开 始 基 １ 月 建 ，９９年 １ 投 产 ， 设 计 年 产 量 为 １０万 ｔ １６ １月 原 ５ 。 １８ 年进 行 了生产 规模 为 ２０万 ｔａ的设 计 。矿 山 ９８ ０ ／ 开 采用 无底柱 分段 崩落 法。 程 潮铁 矿 矿 体沿 北 西 西 向展 布 ， 区东 西长 约 矿 ２０ 南北 宽 约 ８０ｍ。上 盘 岩体 为 闪 长岩 ， 盘 ３０ｍ， ０ 下 为斑状花 岗岩 ， 下 盘 之 问夹 有 变质 岩 体 。矿 体 平 上
程潮铁矿淹井后井巷大面积坍塌的综合治理
程潮铁矿淹井后井巷大面积坍塌的综合治理宋卫东‘明世样‘孛铁一２熊永安２（１．北京科技大学北京１０００８３２．武钢程潮铁矿黄石４弱０５１）擅耍根据程潮铁扩淹井后井巷大面积坍塌的实际情况，采用以锚喷网为主要支护类型作为直接控锗手段ｊ以适时调整回采顺序、卸压开采和治（防）水作为间接控制手段进行综台治理。
通过对果准巷道进行支护分级，使支护强度达到适度、合理、可靠的要求．为程潮铁矿创造丁显著的经济技盏和社会效益。
对类似矿山的井巷坍塌的综合治理具有重要的参考价值。
（美■词淹井坍塌，综台治理分级支护１、７ｊｌ概述。
、程潮铁矿自１９９８年７月淹井受灾后，井下巷道变形破坏明显加剧，垮冒巷道日趋增多，到１９孵年年底各回采水平已相继出现数十处垮胃点，而且巷道的垮冒破坏仍在继续发展。
由于破坏巷道大都是对生卉影响较大的中联巷及下盘联巷，使正常的采掘和回采顺序被打乱，采场安全生产条件恶化，采掘衔接也变得异常紧张．淹井前后采准矿量和备采矿量的变化见表１，共造成采准矿量损失ｌ￥６．３万吨，备采矿量损失１５４．６万吨，直接影响了当前与今后矿山生产任务的完成。
为此，武铜矿业公司、程潮铁矿与北京科技大学合作，对井巷大面积坍塌进行综合治理和研究。
一各分段木平矿■统计裹表１地质矿量巷道长度返謦巷道采准矿量（万吨）鲁采矿ｔ（万吨）开采木平（万吨）（ｍ）（ｍ）淹井前掩井后淹井翦淹井后一２‰２皿．惦５讲Ｗ９∞．９５Ｉ．５孵．９５Ｉ．５一鹤‰２５５笛８住１１５６．９１∞．２盯３ｌ皿８３Ｉ．１—３ｃ口ｍ２２７．帅７掀５ｌＯ．０１３６．７酐．４Ｈ．７１０．２—３１６ｍ２２３．拍２４１６１３６０研．２５８．８ＯＯ合计啪．９６２４０５６姗８４５１．３蛳．Ｏ撕．４９２．８薏井造成的矿量损失ｌ靳．３１５４．６２垮■巷道破坏治理及综合维护根据目前采场巷道稳定状况和生产中轻重缓急，破坏巷道的治理和维护分两步进行。
首先，对影响当前生产较大的主要垮冒点，如一２７４ｍ水平和一２９０ｍ水平的主要通道和生产采场，集中人力和时间进行修复。
程潮铁矿两种采矿方法并存下地表变形规律研究
程潮铁矿两种采矿方法并存下地表变形规律研究裴明松;许梦国;王平;商欢迪;杜宇翔;冯仁杰【摘要】程潮铁矿拟采用充填法回收选厂下保安矿柱,同时在同阶段延续无底柱分段崩落法回采其余矿体的方法回收-500 m水平以上的矿体.采用室内模型相似材料试验对该方法对选厂区域地表的影响情况进行探究.结果表明距离塌陷坑边缘20～150 m范围的地表受到地下采矿活动影响较大,150 m以上范围则基本不受影响.并得到了选厂区域地表沉降情况以及近地表区域岩体应变与塌陷坑距离的一般规律.采用该方案回收-500 m以上矿体对保护选厂是可行的.【期刊名称】《金属矿山》【年(卷),期】2015(000)012【总页数】5页(P148-152)【关键词】充填法;崩落法;地表变形;相似模拟试验【作者】裴明松;许梦国;王平;商欢迪;杜宇翔;冯仁杰【作者单位】冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室,湖北武汉430081;冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室,湖北武汉430081;冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室,湖北武汉430081;冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室,湖北武汉430081;冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室,湖北武汉430081;冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室,湖北武汉430081【正文语种】中文【中图分类】TD325+.2崩落采矿法因生产效率高、生产成本低等优点而被地下铁矿山广泛采用，采用此法采出的铁矿占总量的85%以上［1］。
同时，崩落法采矿也存在地表塌陷严重，对周围环境影响大，征地困难等缺点。
但是由于近年来铁矿石价格的不断下跌，矿山的经济效益得不到保证［2］，因此在环保要求日益严格的形势下，崩落法矿山亟需一种既能高效回收矿石，又不对周围环境造成巨大破坏的采矿模式回收矿石。
程潮铁矿为我国典型的采用无底柱分段崩落法的地下金属矿山，随着开采水平的下降，矿体逐渐西移，选厂下保安矿柱的矿量逐渐增大。
论述成矿后构造对矿体分布的影响
论述成矿后构造对矿体分布的影响在地质学中，矿体的分布和形态受到多种因素的影响，其中构造作用是重要因素之一。
成矿后的构造活动对矿体分布具有显著的影响，这种影响主要表现在以下几个方面。
一、构造运动对矿体分布的影响构造运动是指地壳中的应力作用引起的地质构造变化，包括褶皱、断裂等方式。
构造运动对矿体分布的影响主要表现在以下几个方面：1.构造运动可以造成矿体的变形和位移。
在构造运动过程中，矿体可能发生扭曲、错动等现象，导致矿体的形态和位置发生变化。
2.构造运动可以形成新的成矿构造。
构造运动可以改变地壳中的应力分布和岩石结构，从而形成新的成矿构造，如断裂、裂隙等，为成矿作用提供有利条件。
3.构造运动可以影响成矿物质的运移和聚集。
构造运动可以改变地壳中的岩石结构和孔隙度，从而影响成矿物质的运移和聚集，最终影响矿体的分布和形态。
二、断裂对矿体分布的影响断裂是指地壳中的岩石发生破裂的现象，包括节理、断层等方式。
断裂对矿体分布的影响主要表现在以下几个方面：1.断裂可以造成矿体的变形和位移。
在断裂过程中，矿体可能发生扭曲、错动等现象，导致矿体的形态和位置发生变化。
2.断裂可以形成新的成矿构造。
断裂可以形成断裂带、裂隙等新的成矿构造，为成矿作用提供有利条件。
3.断裂可以影响成矿物质的运移和聚集。
断裂可以改变地壳中的岩石结构和孔隙度，从而影响成矿物质的运移和聚集，最终影响矿体的分布和形态。
三、褶皱对矿体分布的影响褶皱是指地壳中的岩石在应力作用下发生弯曲的现象，包括背斜、向斜等方式。
褶皱对矿体分布的影响主要表现在以下几个方面：1.褶皱可以造成矿体的变形和位移。
在褶皱过程中，矿体可能发生扭曲、错动等现象，导致矿体的形态和位置发生变化。
2.褶皱可以形成新的成矿构造。
褶皱可以形成背斜和向斜等成矿构造，为成矿作用提供有利条件。
3.褶皱可以影响成矿物质的运移和聚集。
褶皱可以改变地壳中的岩石结构和孔隙度，从而影响成矿物质的运移和聚集，最终影响矿体的分布和形态。
陈潮铁矿 - 主题报告
程潮铁矿主题报告1、矿山概况程潮铁矿位于湖北省鄂州市，是中南地区矿藏资源最丰富、生产规模最大、技术装备最新的地下开采矿山，生产规模在全国同类矿山中名列前三位，是武钢重要的矿石生产基地。
程潮矿区内矿体较多，铁矿体主要有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、V、Ⅵ、Ⅶ共7大矿体，按矿体编号各矿体埋深依次加深。
赋存标高+60～-1055m。
程潮铁矿矿体沿东西走向，长近2.5公里，在-430米水平以上矿体东、西分开，因此设计院将程潮铁矿矿体以15勘探线为界分为东、西两区，以-430m水平为界将矿体分为一期和接续工程两期开采。
2、矿山地质2.1区域地质简介矿区内出露地层少，仅有中生界的三叠系和侏罗系下统，均分布于矿区南部，其中三叠系大冶群灰岩和白云质灰岩是铁矿床的成矿有利围岩。
下三叠统治群仅见第五岩性段至第七岩性段，1-4段埋于程潮矿区地下深处或被侵入体吞食。
第5段为白云岩、灰岩夹角砾状白云岩，含石膏假晶；第6段为泥质条带灰岩；第7段为角砾状白云岩、钙质白云岩。
中上三叠统蒲圻群地层因受断裂破坏，出露不完整。
岩性主要为粉砂岩，泥岩，夹透镜体或钙质结核。
矿区内仅见下侏罗统武昌组，为河流相-沼泽相-湖泊相组成的含煤地层。
岩层中泥岩较少，砾岩和砂岩较多。
鄂城侵入体沿三叠系大冶群和蒲圻群层间界面侵入，岩体为呈北西西向延长的椭圆形，主要由黑云母辉石闪长岩、闪长岩、石英二长岩、花岗岩4个主要岩体以及适应闪长岩、二长花岗岩、斑状花岗岩等组成鄂城杂岩体，属中深成相岩株，为岩浆活动同期不同阶段的产物，其中花岗岩体与铁矿床关系密切。
矿区褶皱构造较为单一，为鄂城背斜南翼和碧石渡斜向北翼的一部分。
断裂构造较为发育，在矿区主要表现为呈北西西向的压性、压扭性断层，北西西向褶皱和断裂构造与成矿关系密切。
2.2矿山气候条件程潮铁矿属亚热带季风气候区，位于中纬度地区，季风气候明显，冬冷夏热，四季分明，雨量充沛，光照充足，五霜期长。
严冬暑期时间短，主要灾害天气有暴雨、干旱、大风、冰雹和冰冻等。
浅谈程潮铁矿地质灾害及其防治措施
浅谈程潮铁矿地质灾害及其防治措施发布时间：2021-06-10T06:49:38.583Z 来源：《防护工程》2021年5期作者：王亮[导读] 程潮铁矿经多年开采，受矿山疏排水、崩落法地下开采和废渣堆放加载等工程地质作用影响，矿区地质灾害较为发育，主要类型为边坡变形、岩溶塌陷、采空区塌陷等地表变形灾害，为了解矿区地质灾害现状，确保矿区生产安全，本文主要通过分析地质灾害影响因素，预测地质灾害影响程度，为矿山以后的安全生产提供防治措施建议。
王亮中南冶勘资源环境工程有限公司湖北省武汉市 430035摘要：程潮铁矿经多年开采，受矿山疏排水、崩落法地下开采和废渣堆放加载等工程地质作用影响，矿区地质灾害较为发育，主要类型为边坡变形、岩溶塌陷、采空区塌陷等地表变形灾害，为了解矿区地质灾害现状，确保矿区生产安全，本文主要通过分析地质灾害影响因素，预测地质灾害影响程度，为矿山以后的安全生产提供防治措施建议。
关键词：地质灾害；因素分析；防治措施一、矿区地质灾害现状程潮铁矿经多年开采，受矿山疏排水、崩落法地下开采和废渣堆放加载等工程地质作用影响，矿区地质灾害较为发育，主要类型为边坡变形、岩溶塌陷、采空区塌陷等地表变形灾害，其中：斜边坡变形及隐患主要发育在选矿车间边坡和矿山废渣场～东主井～拦洪坝一线边坡。
岩溶塌陷主要发生于建矿初期，1969年突水曾诱发了11处塌陷，近年西区疏干排水致局部地段产生塌陷与不均匀沉降。
采空区塌陷是矿区最为严重的地质灾害，至今已形成总面积达1.596平方公里的移动变形区。
二、地质灾害影响因素分析1、边坡变形从形成机制上看，选矿厂边坡变形是矿坑疏排水导致覆盖型岩溶区产生不均匀沉降与开裂，随着矿区深部开采的持续推进，采空区将不断增大，另外，以后对西区因保护选矿厂所预留的保安矿柱还是要采用充填法进行回采，这也有可能导致选矿厂一带产生新的变形，因此需加强选矿厂边坡一带变形监测工作，适时采取对策，确保选矿厂生产安全。
地下采矿引起地表滑移变形分析
地下 采矿 引起 地表 滑移 变形 分析
付 华 ， 陈从 新 ，夏 开 宗 ，邓 洋 洋
４ ３ ０ ０ ７ 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 ，湖 北 武 汉
摘要 ：基 于概 率积 分法 对地 下采 矿 引起 的岩 体变 形规 律 的描述 ，推 导 出岩 体最 大剪 切变 形和 最大 拉伸 变形
Ｉ ｎ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｔ ｏ ｄ ｅ ｓ ｃ ｒ ｉ ｂ ｅ ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｄ ｅ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｒ ｅ ｎ ｄ ， ｆ ｉ ｎ ａ ｌ ｌ ｙ ， ＵＤＥ Ｃ （ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ａ ｌ Ｄｉ ｓ ｔ ｉ ｎ ｃ ｔ Ｅ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ Ｃ ｏ ｄ ｅ ） ｗａ ｓ ｕ ｓ ｅ ｄ ｔ ｏ
Ａｃ ａ ｄ ｅ ｍ ｙ ｏ ｆＳ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ， Ｗｕ ｈ ａ ｎ ，Ｈｕ ｂ ｅ ｉ ４ ３ ０ ０ ７ １ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｓ ｃ ｒ ｉ ｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｒ ｏ ｃ ｋ ｄ ｅ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ａ ｕ ｓ ｅ ｄ ｂ ｙ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ｇ ｒ ｏ ｕ ｎ ｄ ｍｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ，ｔ ｈ ｅ ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｕ ｒ ｖ ｅ ｓ ｏ ｆ ｒ ｏ ｃ ｋ ｍａ ｘ ｉ ｍｕ ｍ ｓ ｈ ｅ ａ ｒ ｄ ｅ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｍａ ｘ ｉ ｍｕ ｍ ｔ ｅ ｎ ｓ ｉ ｌ ｅ ｄ ｅ ｆ ０ － ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗｅ ｒ ｅ ｄ ｅ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ， ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｃ ａ ｎ ｅ ｘ ｐ ｌ ａ ｉ ｎ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ａ ｓ ｏ ｎ ｏ ｆ ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｌ ａ ｎ ｄ ｓ ｌ ｉ ｄ ｅ ．Ｃｏ ｍｂ ｉ ｎ ｅ ｗｉ ｔ ｈ Ｃｈ ｅ ｎ ｇ ｃ ｈ ａ ｏ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｏ ｆ ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ
山东某铁矿区地面塌陷成因判别及其意义
山东某铁矿区地面塌陷成因判别及其意义高宗军 1 ，王庆兵 1 ，2，段秀铭 2 ，吴丽莉2(1. 山东科技大学，山东 青岛 266510 ; 2. 山东省地质环境监测总站，山东 济南 250014) 摘要:山东省济南市东郊某在建铁矿，于 2009 年 7 月产生了严重的地面塌陷。
通过环境地质调查发现，该矿区地面塌陷并非通常所说的采空区塌陷，而是岩溶地 面 塌 陷。
该结论为矿山地面塌陷防治提供了依据，更重要的是否定了第 四系厚度大( 大于 35 m ) 不能产生岩溶地面塌陷的已 有 认 识，并预示隐伏岩溶发育地区，随着上覆松散土体厚度的加 大，一旦产生岩溶地面塌陷，其规模和危害也将随之增大。
关键词:铁矿; 地面塌陷; 成因判别; 岩溶水排放; 山东省济南市 文章编号:1003-8035 (2010 )02 -0055 -04 中图分类号:P642文献标识码:A区及附近区域内分布的岩浆岩是济南基性岩体的一 部分，岩性为辉石闪长岩，经热液蚀变为蚀变闪长岩。
第四系( Q ) 在区 内 广 泛 分 布，厚 度 约 为 50 m ，呈 二 元结构，上部为粘质粉土，下部为粉质粘土夹砾石。
石 灰岩隐伏于第四系之下，分布于矿区的西北、东南部 ( 图 1 ) 。
受 岩 浆 岩 侵 入 影 响，在 与 岩 浆 岩 接 触 带 附 近，一般蚀 变 为 白 色 至 灰 白 色 大 理 岩。
灰 岩 岩 溶 发 育，以孔洞和溶隙为主，连通性较好。
概述2009 年 7 月 25 日上午 7 点左右始，位于山东省 济南市东郊的某铁矿区，产生了严重的地面塌陷，塌 陷活动持续约 2 个小时。
形成的塌陷坑呈椭圆形，南北宽约 85 m ，东西长约 95 m ，深约 6. 12 m ( 水面以上)， 塌陷 区 平 面 面 积 5866 m 2 ，塌 陷 坑 底 面 积 为 4528m 2 。
塌陷除了造成工业广场内停放的拖拉机及废弃铁架 等坠入坑内及供电电线杆被折断外，还造成北侧围墙倒塌 24. 8 m ，部分路基受到破坏，没有人员伤亡。
程潮铁矿矿柱开采地表变形规律及选厂稳定性研究
程潮铁矿矿柱开采地表变形规律及选厂稳定性研究雷远坤【期刊名称】《金属矿山》【年(卷),期】2018(000)007【摘要】在国内外矿山浅部矿产资源日益枯竭的严峻形势下,使用合理的采矿方案安全回收开采前期所预留的矿柱成为越来越多矿山解决当前资源危机的主要途径.以程潮铁矿矿柱开采为研究对象,在分析地表移动变形监测数据的基础上,通过数值模拟分析了4种矿柱开采方案对地表重要工业场地及构筑物选厂所在地表稳定性的影响.研究表明:采用无底柱分段崩落法开采-360 m水平以上部分预留矿柱对地表及选厂稳定性影响较小,但采用无底柱分段崩落法开采-360 m~-430 m水平矿柱将导致地表变形量及选厂所在地表沉降急剧增加,并接近地表一级构筑物要求的变形极限;从最大化回收矿石资源、保证地表及重要建筑物安全的角度考虑,建议采用崩落法回收-360 m水平以上矿柱,采用充填法开采-360 m~-430 m范围矿柱,并适当提高充填体强度,加强管理,以尽可能减少矿柱开采对于地表及重要建筑物的影响.【总页数】7页(P25-31)【作者】雷远坤【作者单位】武钢资源集团程潮矿业有限公司,湖北鄂州436050【正文语种】中文【中图分类】TD853【相关文献】1.程潮铁矿深部矿体联合开采地表沉降规律研究 [J], 张开新;王平;裴明松;焦骜;汪创;商欢迪2.程潮铁矿两种采矿方法并存下地表变形规律研究 [J], 裴明松;许梦国;王平;商欢迪;杜宇翔;冯仁杰3.程潮铁矿无底柱分段崩落法开采诱发地表变形规律 [J], 宋卫东;王欣;杜建华4.保安矿柱回采诱发地表变形规律数值模拟分析 [J], 高志国;徐铁军;杜建华;曹华兵;陈宏涛;石劲5.程潮铁矿联合开采隔离矿柱合理厚度研究 [J], 裴明松;许梦国;程爱平;王平因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
保安矿柱回采诱发地表变形规律数值模拟分析
保安矿柱回采诱发地表变形规律数值模拟分析
高志国;徐铁军;杜建华;曹华兵;陈宏涛;石劲
【期刊名称】《现代矿业》
【年(卷),期】2013(000)001
【摘要】掌握保安矿柱回采过程中的地表变形规律,对保护地表的建筑物和构筑物有重要意义.以程潮铁矿为背景,采用FLAC3D数值模拟分析方法,从地表水平变形、地表沉降、选厂位置地表变形、应力分析和塑性区分析等5个方面对西区保安矿柱回采过程的地表变形进行了分析,得出了地表变形规律,并提出回采建议.
【总页数】4页(P45-48)
【作者】高志国;徐铁军;杜建华;曹华兵;陈宏涛;石劲
【作者单位】武汉钢铁集团矿业有限责任公司程潮铁矿;中色地科矿产勘查股份有限公司;北京科技大学土木与环境工程学院;武汉钢铁集团矿业有限责任公司程潮铁矿;武汉钢铁集团矿业有限责任公司程潮铁矿;武汉钢铁集团矿业有限责任公司程潮铁矿
【正文语种】中文
【相关文献】
1.双线盾构隧道下穿既有建筑物诱发地表变形规律分析 [J], 冯涵;张学民;乔世范;陈世君;张细宝
2.充填开采地表移动变形规律数值模拟分析 [J], 杨宝贵;彭杨皓;李杨;匡汉
3.抚顺西露天矿地下开采诱发地表移动变形规律 [J], 孙世国;马银阁;曾志翔
4.PBA法地铁车站施工诱发地表变形规律研究 [J], 任建喜;曹西太郎
5.西安某地铁车站洞桩法施工的地表变形规律数值模拟分析 [J], 杨锋
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缓倾斜矿体崩落法开采地表移动规律研究
缓倾斜矿体崩落法开采地表移动规律研究燕雨薇;何朋;杜建华【摘要】为研究缓倾斜矿体崩落法开采地表移动规律，在程潮铁矿西区埋设监测点进行监测，并得到地表移动变形实测数据。
本文通过FLAC三维数值模拟计算，对矿区水平开采引起的地表塌陷与错动机理进行系统研究，并对不同开采阶段的岩层移动特征进行分析。
通过模拟计算后可得不同开采阶段典型部位岩体的移动角范围，其结果为预测不同开采阶段地表移动规律提供参考。
%For the study of surface movement law in the mining of gently inclined ore body caving method ,monitoring points are embedded in the west of Chengchao Iron Mine and the surface movement deformation in -situ monitoring data can be got .In this paper ,based on FLAC 3D numerical simulation calculation ,the surface subsidence and dislocation mechanism is studied and also the characteristics of strata movement caused by ore exploitation are analyzed .Through the simulation calculation ,angle range of typical parts of rock mass movement in different mining stages can be achieved and the results can provide some references for different mining stages of law of terrestrial surface displacement .【期刊名称】《工业安全与环保》【年(卷),期】2015(000)011【总页数】5页(P57-60,102)【关键词】崩落法开采;现场监测;数值模拟【作者】燕雨薇;何朋;杜建华【作者单位】北京科技大学北京100083;中钢集团武汉安全环保研究院有限公司武汉430081;北京科技大学北京100083【正文语种】中文0 引言对于地下矿山开采引起的地表移动而言，现场监测是获得地表移动规律最为准确、直接的手段，但对复杂条件下地下开采将要发生的地表移动的预测效果不佳［1］。
构造应力型矿山地下开采引起岩层移动规律的研究
构造应力型矿山地下开采引起岩层移动规律的研究在构造应力型矿山中,构造应力的存在使得地表变形与岩层移动变得十分复杂,在其地下开采过程中常常由于岩层移动角、沉陷角预测不准导致矿山建设规划不合理,地表征地、居民搬迁范围过小,造成巨大经济损失,影响矿山正常安全生产。
因此,对构造应力型矿山地下开采引起地表和岩层的变形移动规律进行分析研究十分必要。
本文以典型的构造应力型矿山——程潮铁矿地下开采为工程背景,采用工程地质分析、现场综合立体监测、理论分析和数值计算等多种手段与方法,探讨了构造应力型矿山地下开采引起的岩层移动规律。
论文的主要内容与研究成果有:1、调查研究了程潮铁矿的工程地质、水文地质背景、矿体赋存条件以及矿山的采矿概况,并对地表塌陷坑的发生、发展在地质和采矿的基础上进行了分析。
2、矿区岩层变形破坏的影响因素主要有岩性、岩体结构构造特征、地应力场、水的作用和地下采矿等。
地下采矿是矿区岩体变形的直接原因。
地下开采形成的采空区大小、形态、位置决定了地表塌陷坑的大小、形状、位置。
只有地下开采形成了一定大小的采空区,塌陷才有可能发生。
3、矿体围岩的岩性,尤其是采空区上覆岩层的岩性对岩层移动和地表沉陷具有重要影响。
如果上覆岩层质量较好,其在开采过程中作为支撑拱起到的作用就越好,可以有效减缓地表沉陷速度和减少沉降的范围。
另外特殊岩性的存在,将影响着地表沉陷的过程与规律。
4、矿区特殊地质构造例如断层或岩层分界面,对地表的塌陷界限有重要影响。
如果塌坑周围存在断层,将会有效阻断塌陷范围向断层以外传播。
围岩中存在的节理、裂隙等地质缺陷会增加地表塌陷的范围与速度。
另外,矿体围岩中存在的岩溶在地下采矿和地下水疏干的扰动下会在其内部形成真空负压,引起地表塌陷。
5、地下水疏干本身就可以导致地表的变形塌陷。
地下水产生的静水压力和动水压力强化了岩体的变形和破坏。
在岩溶等特殊地质条件存在的前提下,水的流动作用会引起地表塌陷。
另外,地下水突涌可以引起岩体的突发性变形与破坏。
铁法矿区地面沉陷与变形程度影响因素分析
铁法矿区地面沉陷与变形程度影响因素分析【摘要】煤层厚度及埋藏深度是影响地面沉陷与变形的最主要因素；煤层倾角的大小及变化对岩层和地面沉陷与变形有明显的影响；上覆岩层岩石的物理力学性质对煤层采空后引起岩层和地面沉陷与变形的过程影响很大。
通过对矿区大量的资料进行调查分析，认为影响地面沉陷与变形的因素主要有地质条件因素和采矿技术因素以及它们的综合影响因素，地质条件因素是自然的，是人类无法改变的，而采矿因素则是技术因素，人们可以通过各种技术和经济条件加以改变，受技术水平和经济条件的制约。
通过分析可知，铁法矿区地面沉陷与变形是受上述各种因素综合影响的结果。
在这里仅对矿区最重要的几个影响因素进行如下分析和论述。
【关键词】地面沉陷与变形；煤层厚度；埋藏深度；煤层倾角；上覆岩层；第四系松散层1.煤层厚度和埋藏深度煤层厚度及埋藏深度是影响本区地面沉陷与变形的最主要因素。
煤层被采空后，随着采空区深度、高度和范围的不同，对地面沉陷与变形的影响程度也就不同，采空区空间越大，对地面沉陷幅度和范围的影响越大；因为煤层采高直接决定着冒落带、断裂带的高度，也决定着地表最大下沉值。
在其它条件不变的情况下，地表最大下沉值与煤层采高呈正比。
若煤层采高越大、埋深越浅，冒落带和断裂带发育高度越大，其断裂带越接近或超过基岩顶界面、甚至直达地表，地面出现较多裂隙、形成较大幅度的沉降；若冒落带高度直达或超过基岩顶界面则突变形成地面塌陷；而煤层采高越小、埋藏越深，冒落带、断裂带发育高度越小，冒落带、断裂隙带越远离基岩顶界面，弯曲变形带发育较宽，地面形成较小幅度沉降变形或在地面沉降区边缘因弯曲变形而出现拉张力的部位产生一些随深度增加而闭合的张性裂隙，一般情况下不与下部断裂带的裂隙沟通。
铁法矿区内煤层厚度具有北及东部相对薄而向西南逐渐增厚的特点；煤层埋深也呈现北部较浅向西南部逐渐变深的趋势。
区内单一煤层厚度最大达24.10米，各井田可采煤层累计总厚度一般在0.8～70米之间，其中北部一、二矿各可采煤层累计厚度一般为0.8～12米、采区煤层埋深一般为+32～-286；而西南部的大兴矿各煤层累计厚度一般8～70米，但目前仅开采4、7煤层，这二个煤层的累计厚度多数为2～12米，开采深度为-190～-550米。
程潮铁矿简介
一、矿山采矿框架1、概述程潮铁矿是全国大型黑色冶金地下矿山之一，是武钢重要原料地。
矿区位于湖北省鄂州市东南7.5km，西距武汉50km，东距黄石20km。
有矿区公路与316国道、沪蓉高速公路相连，另外还有准轨铁路与武大线铁路相通。
程潮铁矿东区始建于1958年7月，1969年建成。
设计生产能力为150万t/a。
1988年鞍山冶金设计院完成东区改扩建设计,1997年1月8日竣工并交付使用，生产能力扩建到200万t/a。
1991年鞍山冶金设计院完成了西区一期工程设计。
生产能力为80万t/a，2002年6月18日正式竣工投产。
2001年选矿厂进行了改扩建，更换破碎机等陈旧落后的设备，2002年年底又进行了自动化改造，选厂铁精矿能力扩大到120万t/a。
目前程潮铁矿采矿原矿设计生产能力为280万t/a。
120万t球团工程已于2003年12月17日正式竣工投产。
程潮铁矿建有完整的辅助生产设施、公用设施和生活福利设施。
具有机、电、汽修能力。
矿区设有一座总降压变电所。
程潮铁矿-430米水平以下接续工程由北京有色院设计，目前正在基建施工。
2、开拓、提升、运输系统2.1 开拓系统程潮铁矿采用下盘竖井开拓方案，东区及西区一期工程开采标高为-430m。
已建成且在使用的井筒有东主井（为混合井）、东风井、措施井、西风井、新副井、西出风井，西区风井、箕斗井。
各井筒的主要参数见表1-1。
东主井为混合井，承担矿石及人员提升任务，由于采矿导致岩层错动，2002年底东主井停用，现在作为进风井使用。
2.2 提升系统（1）西区箕斗井该井井筒净直径5m，井口标高+100m，井筒深度738m，装备有一套14m3单箕斗带平衡锤提升系统。
采用JKM3.5×6多绳摩擦轮提升机，电动机功率为2200kW，最低可服务到-500m水平。
该井目前承担西区一期工程的80万t/a的矿石和9.6万/a的废石提升任务。
表1-1 各竖井井筒的主要参数表（2）措施井井筒净直径6m，井口标高+85m，井筒深度635m，装备了两套多绳摩擦轮提升机。
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图 1 下盘覆岩岩层结构柱状图 Fig.1 Histogram of rock strata structure
第5期
夏开宗等：结构面对程潮铁矿西区地表变形的影响分析
1391
花岗岩 大理岩 选矿车间五号门 中上第三纪系蒲圻组 闪长岩
北 公路隧道 花岗岩 ⅱ区 高压电塔 SX8 新副井 I III XX3 VII 运输隧道 ⅰ区 VIII SZ16 SZ18 SZ20 F02 粉矿堆场 措施井 F04 F05 SZ23 SZ24 F06 花岗岩
第 36 卷第 5 期 2015 年 5 月
DOI： 10.16285/j.rsm.2015.05.022
岩 土 力 学 Rock and Soil Mechanics
Vol.36 No.5 May 2015
结构面对程潮铁矿西区地表变形的影响分析
夏开宗，陈从新，夏天游，董元滨，付 华，邓洋洋
（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，湖北 武汉 430071）
Analysis of influence of structural planes on surface deformation in western area of Chengchao Iron Mine
XIA Kai-zong, CHEN Cong-xin, XIA Tian-you, DONG Yuan-bin, FU Hu, DENG Yang-yang
Abstract: Based on a survey of the distribution of in situ structural planes and surface cracks and an analysis of surface deformation monitoring data, a case study is performed in Chengchao Iron Mine to investigate the influence of the structural planes on the surface deformation in the mining zone. The results show that, under a large horizontal stress condition, the structural planes of rock mass can change the surface tensile deformation distribution and the failure pattern, and intensify the deformation of rock mass. In areaⅰ(i.e., the area on the eastern of section Ⅲ), the toppling-sliding deformation is formed along NNW structural planes within the outermost crack, and the surface deformation is featured mainly with rapid deformation; the bedding deformation occurs along NNW structural planes outside the outermost crack, and a linearly stable development of surface deformation prevails; In the stage of toppling failure, the deformation in this area is mainly dominated by horizontal displacement of rock mass. In areaⅱ(i.e. the area on the western of section Ⅲ), under the north-south horizontal stresses caused by mining subsidence, the rock masses are separated into parallel blocks, resulting in rapid surface deformation. In some local regions, some parallel blocks mentioned above fails in a toppling way along NNW structure planes under the west-east horizontal stresses. Keywords: mining engineering; underground mining; surface deformation; deformation monitoring; structure planes
摘 要：以程潮铁矿西区为例，通过对现场结构面和裂缝分布特征的调查，以及结合地表变形监测数据的分析，揭示了矿区 结构面对地表变形的影响。 研究结果表明， 在矿区较大的水平应力条件下， 岩体结构面改变了地表拉伸变形分布和破坏形态， 加剧了岩体变形，在ⅰ区（剖面Ⅲ以东区域），目前最外侧裂缝以内的岩体沿着 NNW 结构面发生倾倒滑移破坏，地表变形 以快速变形为主，而最外侧裂缝以外的岩体沿着 NNW 结构面发生弯曲变形，地表变形以线性稳定增长为主，进入了倾倒破 坏阶段，该区域的岩体主要发生水平位移；在ⅱ区（剖面Ⅲ以西区域），岩体在开采沉陷引起的南北向应力作用下，分离成 平行的块体，地表变形以快速变形为主，在局部区域，产生的一部分平行块体在近东西向的应力作用下，沿着 NNW 结构面 产生倾倒破坏。所得成果对类似金属矿山的地表征地及安全高效生产具有实际指导意义。 关 键 词：采矿工程；地下开采；地表变形；变形监测；结构面 中图分类号：U 452 文献识别码：A 文章编号：1000－7598 (2015) 05－1389－09
图 2 程潮铁矿主应力分布示意图 Fig.2 Principal stress distribution in Chengchao Iron Mine
91 mm
从图 2 中可以看出，程潮铁矿矿区最大主应 力 1 较大，在 270 m 中段达到了 2.75 h ，即 19.528 MPa；在 430 m 中段也达到了 1.27 h ，即 14.362 MPa。 2.3 采矿情况 程潮铁矿西区为Ⅲ、 Ⅳ、 Ⅴ、 Ⅵ、 Ⅶ号矿体 （见 图 3） ；在横剖面上（见图 4） ，各主要铁矿体是呈首 尾交错、部分重叠的迭瓦状排列。矿体多呈不规则 透镜状向南缓倾斜，部分矿体或矿段常有分枝复合 及胀缩现象。 目前，正在进行的是Ⅲ号矿体开采，以 NWW 向延伸，东西长为 850 m，南北宽为 120～450 m， 平均厚度为 130 m。Ⅲ号矿体开采情况见表 2，完 成的水平开采为 290.0、 307.5、 325.0、 342.5、
(State Key Laboratory of Geomechanics and Geolechnical Engineering, Institute of Rock and Soil Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Wuhan, Hubei 430071, China)
1
引
言
[1]
面[2]，在矿区水平应力的牵引作用下，岩体不断地 向外沿着结构面松动和张裂，使得变形逐渐向外传 递，造成了地表移动角、沉陷角严重偏缓，常因预 测不准，导致矿山建设规划极不合理，地表征地、 居民搬迁范围过小，造成了巨大的经济损失，严重 威胁到矿山的正常安全生产[3]。因此，开展岩体结
岩体结构面是指岩体内开裂的和易开裂的面， 如层理、 节理、 断层、 片理等， 又被称为不连续面 。 金属矿山工程中，工程岩体之所以失稳，影响因素 很多，但关键的因素在于岩体内存在着大量的结构
收稿日期：2013-12-20 第一作者简介： 夏开宗， 男， 1988 年生， 博士研究生， 主要从事边坡稳定性、 地下采矿稳定性等方面的研究工作。 E-mail ： xiakaizong1988@
1390
岩
土
力
学
2015 年 表 1 结构面统计分析结果表 Statistical results of structural planes
角岩 N87°W
最大主应力方向
花岗岩 2006 年 6 月至 2007 年 9 月裂缝分布 闪长岩 角岩 -290.0 m -307.5 m -325.0 m -342.5 m -358.0 m -375.5 m 大理岩
NNW NNE NE NWW 走向
Table 1
倾向 / (°) 71～105 91～111 289～356 198～206
2
矿区工程地质概要及采矿情况
程潮矿区上盘近矿体围岩为闪长岩，远离矿体
2.1 地质条件 岩体多为角岩，下盘岩体为花岗岩；介于上、下盘 围岩并从矿体顶部出露地表的是大理岩和角岩组成 的变质岩带。 图 1 为矿区下盘钻孔 XX3 覆岩岩层结 构柱状图。 从图中可以看出， 除表层有厚度为 1.20 m 的黏性土层和厚度为 5.92 m 的强风化花岗岩外， 深 部均为中～微风化花岗岩，且从描述上看，深部花 岗岩的岩体质量较好，室内岩块试验揭示[4]：自然 单轴抗压强度达到了 184 MPa，内摩擦角为 58°， 黏聚力为 38 MPa。所以，对矿区岩体变形起至关作 用的是岩体中存在的大量结构面。为此，在地表选 择了 5 处地质露头作为结构面地质调查点，并对各 个调查点处的结构面进行统计分析，得到该调查点 处的主控结构面产状，采用下半球吴氏赤平投影方 法绘制结构面赤平投影图，再根据走向对其进行分 组得到表 1。
从表中可以看出，西区矿体下盘花岗岩体中， 主要结构面有 4 组， 分别为 NNW 向、 NNE 向、NE 向和 NWW 向。其中，NNW 向节理最为发育，倾 向北东东， 近似陡倾， 在地表出露处均为贯通发育， 节理密度约为 9.5 条/m。 其次为 NNE， 倾向南东东。 2.2 地应力场 实际测量结果表明[5]：矿区最大主应力 1 方向 约为 N87°W，与矿体走向基本一致；中间主应力 2 在深度上的变化规律接近于岩体自重引起的垂 直应力； 最小主应力 3 的方向基本上垂直于矿体走 向。其分布规律如图 2 所示。