金属矿山 ›› 2026, Vol. 55 ›› Issue (8): 196-.
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史志强1,2 杨天鸿1 黄建君3 赏克强4 焦诗卉1 赵 永1
SHI Zhiqiang1,2 YANG Tianhong1 HUANG Jianjun3 SHANG Keqiang4 JIAO Shihui1 ZHAO Yong1
摘要: 地下复杂采空区群稳定性评价及其动力灾害防控是深部矿产资源安全开采面临的共性难题。针对大 规模、不规则采空区群系统失稳风险难以精准判识的技术难题,提出了一种融合改进Mathews稳定图法与FLAC3D数 值模拟的协同评价方案。首先,基于现场精细调查与岩体力学参数,采用改进Mathews稳定图法对采空区进行初步稳 定性分级。构建反映采空区群空间关联特征的三维数值模型,模拟分析采动影响下应力—位移场的演化规律及塑性 区的扩展连通机制。通过2种方法的相互验证,揭示空区群失稳的空间聚集性与非线性演化特征,圈定出失稳高风险 区。最后,基于冲击气浪动力学理论,提出“缓冲层消能+阻波墙隔离”的协同灾害防控方案,并给出了关键参数的理 论计算模型。以大红山铁矿Ⅲ-Ⅳ矿体复杂采空区群为工程背景,运用所提出的技术方法圈定出17个采空区为失稳 高风险区,并制定了预留废石垫层+构筑混凝土阻波墙的灾害防控方案。该研究形成的“风险精准识别—机制深度解 析—分级靶向防控”技术体系,为同类矿山复杂空区群治理提供了普适性的理论依据与技术路径,对保障深部资源安 全回采具有重要借鉴价值。
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