近塌陷区矿山公路开采沉降规律及安全性研究

（1．中南大学资源与安全工程学院，湖南长沙410083；2．湖南有色金属研究院，湖南长沙410100；3．湖北长投矿业有限公司，湖北武汉430060）

摘要：

由于受到地下开采扰动的影响，如何保证矿山公路的安全性是研究者们关注的焦点之一。从工程实际出发，基于三维几何建模软件和MIDAS/GTS有限元软件的结合技术，通过建立地表三维模型和矿体三维模型，构建了关于塌陷区沉降模拟的精细三维模型，开展了地下开采过程中临近塌陷区矿山公路沉降特性及其安全性的数值模拟研究。结果表明，随着地下开采强度和范围的增大，地表沉降的规模和程度都在不断增加，临近塌陷区的矿山公路及沿线边坡受到了地下采动的影响也变大；虽然总体仍保持稳定，但是在公路的局部区域存在一定的安全隐患；计算结果和实地调查的情况一致，故得到矿山公路的沉降特性规律为下一步塌陷区的安全有效处治提供了基础数据。

关键词：塌陷区；开采扰动；矿山公路；沉降规律；安全性

中图分类号：X936    文献标志码：A    doi:  10. 11731/j. issn．1673-193x. 2015. 08. 021

结论

    1)将三维几何建模软件和MIDAS/GTS有限元软件进行有机结合，通过建立地表三维模型和矿体三维模型，构建了关于塌陷区沉降模拟的精细三维模型，开展了地下开采扰动下矿山充填公路及其沿线边坡的沉降特性和安全性的数值模拟研究。

    2)根据数值模拟的计算结果，通过对水平和垂直两个方向上位移的分析，表明随着开挖步的不断推进，地表沉降的规模和程度都在不断增加，充填公路受到了地下采动的影响，但总体仍保持稳定，只是在矿山公路中距离塌陷区很近的局部区域存在地表突然陷落和边坡失稳的灾害。

    3)实例研究表明，计算结果和实地调查的情况一致，表明数值模拟的结果是可信的，其得到关于充填公路的沉降特性为下一步的安全有效处治提供了基础数据。

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