冒落贯穿型采空区岩移规律与安全治理技术（一般工业技术）

《冒落贯穿型采空区岩移规律与安全治理技术》

作者：何荣兴，张晶，杨海辉

定价：80.00元

出版时间：2026-03

ISBN：978-7-5240-0500-1

内容简介

以应用空场嗣后充填采矿方法的河北某铁矿为研究背景，针对下部盲空区突然发生大规模塌冒贯穿至上部生产区域形成的冒落空区，采用现场调研、激光扫描、理论分析、数值模拟、物理实验与控制监测相结合的方法，系统开展了该类采空区的形成特点及原因分析、空区围岩冒落范围初步预测、冒落空区围岩阶段性岩移规律、冒落散体胶结充填实验和空区安全治理技术等研究。研究成果可保障冒落贯穿型采空区治理及周边矿体开采的本质安全，并为同类型采空区安全治理提供有益借鉴。

目录

1绪论

1.1概述

1.2国内外研究现状

1.2.1冒落拱力学模型研究现状

1.2.2基于物理试验的采空区岩移规律研究现状

1.2.3基于数值模拟的采空区岩移规律研究现状

1.2.4采空区安全治理技术研究现状

1.3冒落贯穿型采空区治理存在的主要问题

2矿山概况与空区形成特征

2.1矿山概况

2.2矿床地质

2.2.1地层与构造

2.2.2矿床地质特征

2.3矿床开采现状

2.4冒落空区三维激光探测

2.4.1空区探测方案

2.4.2空区探测结果

2.5冒落空区成因分析与扩展趋势

2.5.1冒落空区成因分析

2.5.2冒落空区扩展趋势

3空区上覆岩层冒落范围初步预测

3.1量纲分析与数值模拟的耦合方法

3.1.1采空区顶板冒落影响因子的量纲分析

3.1.2采空区顶板冒落过程的数值模拟

3.1.3采空区顶板冒落范围耦合计算流程

3.2预测空区覆岩冒落范围的无量纲图表

3.2.1工程背景及力学参数

3.2.2耦合计算结果

3.2.3无量纲图表的应用

4冒落空区围岩阶段性岩移规律

4.1空区围岩阵发性冒落活动演化模拟

4.1.1数值模型及力学参数

4.1.2结果分析

4.1.3空区围岩冒落程度监测

4.2空区拱脚变形与围岩批量冒落的演化模拟

4.2.1拱脚变形破坏影响因素分析

4.2.2数值模型建立

4.2.3岩层力学参数及数值模拟方案

4.2.4结果分析

4.3空区围岩周期性冒落阶段岩移监测

4.3.1空区拱脚变形监测

4.3.2空区围岩批量冒落预测

5冒落散体胶结充填实验研究

5.1实验参数选取及材料性质测定

5.1.1实验相似设计

5.1.2尾砂粒级测定

5.1.3胶结充填料浆塌落度测定

5.1.4散体空隙率测定

5.2胶结充填料浆渗流特性

5.2.1充填料浆渗流影响因子分析

5.2.2充填料浆渗流临界浓度测定

5.3散体胶结充填体强度特性

5.3.1散体胶结充填体试样制作

5.3.2散体胶结充填体强度试验

5.3.3充填体强度影响因子分析

5.3.4充填体强度敏感性分析

6空区安全治理技术

6.1上覆围岩陷落危害防治

6.1.1采空区上覆岩层冒落过程

6.1.2岩体临界持续冒落跨度计算

6.1.3防陷落危害的安全区域圈定

6.2冒落冲击危害防治

6.2.1冒落气流的形成模型

6.2.2绕流模型的冲击气浪流速估算

6.2.3冒落冲击危害的防治方法

6.2.4防冒落冲击的设防位置规划

6.3分段充填空区治理方案与实施效果

6.3.1空区充填过程的数值模拟

6.3.2现场分段充填的区段划分

6.3.3方案实施效果

7技术展望

参考文献