石膏礦採空區安全控制

《石膏礦採空區安全控制》是2019年化學工業出版社出版的圖書，作者是鄭懷昌。

內容簡介

本書以石膏礦採空區安全管理為研究對象，在石膏礦床地質分析基礎上，闡述了石膏礦常用採礦方法——房柱法的技術特徵；在相似模擬基礎上分析了大面積採空區冒落誘發動力災害的機理，建立了空氣衝擊氣浪風速預測模型和冒落礦震強度預測模型；在總結部分礦山礦房頂板與採空區冒落失穩規律的基礎上， 基於可靠性理論建立了石膏礦採空區失穩風險評價模型，並對33個石膏礦進行了風險分析。運用FLAC3D對石膏礦採空區現狀穩定性進行了評價；進一步研究發現，由於石膏礦岩的特殊物理力學性質，蠕變效用顯著，擾動流變耦合作用加劇了礦柱與頂板圍岩的破壞進程，更好地解釋了石膏礦採空區大冒落的周期性，提出了採空區大範圍岩移“隔離礦柱——關鍵層”控制體系，並基於此提出了石膏礦採空區處理關鍵技術，為石膏礦採空區治理奠定了基礎。

本書可供科研院所研究人員，礦業類本科生、研究生和礦山企業技術與安全管理人員參考使用。

目錄

引言1

第一章 石膏礦開採技術3

1.1 石膏礦床地質特徵(石膏礦物物化性質)3

1.2 石膏礦採礦方法——房柱法5

1.2.1房柱法概述5

1.2.2房柱法實例6

1.3 遺留採空區災害12

1.3.1採空區災害類型及特徵12

1.3.2礦山採空區災害形式12

第二章 石膏礦岩物理力學特徵14

2.1 國內外岩石流變研究14

2.2 石膏礦岩基本力學性質16

2.2.1石膏岩石基本力學性質試驗研究17

2.2.2岩石流變本構關係19

2.3 石膏礦岩蠕變22

2.4 擾動流變耦合作用24

2.4.1擾動流變耦合作用機理24

2.4.2不同情況下石膏岩石蠕變試驗研究32

第三章 石膏礦採空區災變機理41

3.1 災變機理簡介42

3.1.1國內外研究綜述42

3.1.2礦山採空區災害綜合分析44

3.2 衝擊氣浪50

3.2.1衝擊氣浪模擬試驗研究50

3.2.2結論58

3.3 冒落型礦震59

3.3.1冒落型礦震模擬試驗研究59

3.3.2冒落型礦震特徵77

第四章 石膏礦採空區穩定性分析與評價79

4.1 石膏礦區的分析與評價79

4.1.1石膏礦採空區穩定型分析與評價的複雜性79

4.1.2評價方法與模型83

4.2 穩定性風險評價84

4.2.1採空區風險性評價方法與指標84

4.2.2穩定性風險評價實例(以類比模型法為例)88

4.3 石膏礦採空區長期穩定性92

4.3.1長期穩定性研究意義92

4.3.2石膏礦採空區長期穩定性演變機制及破壞模式92

4.3.3多因素耦合作用下石膏礦採空區穩定性演變97

4.3.4基於經典力學石膏礦采場礦塊結構參數最佳化及穩定性研究99

4.3.5流變擾動等導致岩石力學參數變化後的礦塊結構參數最佳化100

第五章 石膏礦採空區處理方法與技術107

5.1 常用方法與技術評述108

5.1.1石膏礦採空區處理方法與關鍵技術研究108

5.1.2大面積採空區穩定性控制體系109

5.1.3關鍵層對大規模岩層移動的控制122

5.1.4隔離礦柱與關鍵層匹配設計122

5.2 石膏礦採空區處理技術及其特點123

5.2.1封閉處理採空區123

5.2.2緩衝層對衝擊氣浪的緩衝作用129

5.2.3充填處理採空區138

5.2.4崩落法處理採空區139

5.3 強制崩頂處理採空區案例141

5.3.1礦山開採狀況141

5.3.2礦山採空區現狀142

5.3.3設計方案142

參考文獻149