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1 概述1

1.1 金属矿采空区现状1

1.2 采空区主要灾害1

1.2.1 冒顶片帮2

1.2.2 冲击气浪2

1.2.3 大面积冒顶诱发矿震2

1.2.4 突泥突水3

1.2.5 地面塌陷及山体滑坡3

2 金属矿采空区形成及特征5

2.1 采空区概念及基本特征5

2.2 采空区分类及特性5

2.2.1 根据不同的开采方法划分6

2.2.2 根据采空区存在时间划分10

2.2.3 根据采空区空间形态划分11

2.2.4 根据采空区规模大小划分11

3 金属矿采空区的定位与探测技术12

3.1 采空区探测技术综述12

3.2 隐覆采空区定位与探测12

3.2.1 高密度电法14

3.2.2 地震映像法15

3.2.3 探地雷达法15

3.3 采空区激光精密探测技术17

3.4 采空区探测工程实例18

3.4.1 崩落法隐覆采空区的工程物理探测18

3.4.2 采空区三维激光精细探测及分析28

4 金属矿采空区稳定性分析与处理技术48

4.1 采空区稳定性影响因素48

4.1.1 采空区岩体结构类型48

4.1.2 采空区岩体质量49

4.1.3 采空区形态49

4.1.4 采空区跨度50

4.1.5 采空区倾角50

4.1.6 周围开采影响51

4.1.7 地下水作用51

4.1.8 地下温度场52

4.2 采空区稳定性分析方法52

4.2.1 基于岩体质量分级的分析方法52

4.2.2 理论分析方法59

4.2.3 数值模拟分析68

4.2.4 不确定性分析方法72

4.3 采空区处理技术83

4.3.1 保留永久矿柱83

4.3.2 充填处理采空区84

4.3.3 崩落法处理采空区84

4.3.4 封闭采空区84

4.3.5 联合处理法85

5 金属矿采空区稳定性分析工程实例86

5.1 空场法房柱式采空区稳定性分析86

5.1.1 工程背景86

5.1.2 采空区稳定性影响因素分析88

5.1.3 基于莫尔-库仑准则的采空区稳定性理论分析88

5.1.4 基于CMS实测的采空区稳定性数值模拟分析94

5.1.5 采空区稳定性分析模糊综合评判102

5.2 充填法狭长形采空区稳定性分析105

5.2.1 工程背景105

5.2.2 采空区稳定性影响因素分析107

5.2.3 采空区顶板稳定理论分析法108

5.2.4 基于CMS实测的采空区稳定性数值模拟分析113

5.2.5 基于现场调查及Mathews稳定性图法的采空区最大跨度计算117

5.3 崩落法隐覆型采空区稳定性分析122

5.3.1 工程背景122

5.3.2 岩石力学参数和地应力场124

5.3.3 边界条件和初始平衡126

5.3.4 模拟分析方案127

5.3.5 计算结果分析129

6 石人沟铁矿-60m水平采空区充填处理工程实例138

6.1 石人沟采空区不同处理方案研究138

6.2 采空区处理总体充填方案规划138

6.3 采空区充填预处理139

6.3.1 采空区充填挡墙设置需要考虑的问题139

6.3.2 充填挡墙厚度计算140

6.3.3 充填挡墙排水设计140

6.3.4 料浆反滤层设置140

6.3.5 -60m水平采空区充填挡墙设计141

6.4 采空区充填排水设计及预处理技术151

6.4.1 井下排水方法概述151

6.4.2 中深孔侧翼溢流脱水152

6.4.3 采空区底部中深孔泄水153

6.4.4 井下滤水管排水154

6.5 采空区充填钻孔设计与施工155

6.5.1 充填钻孔设计原则155

6.5.2 采空区充填钻孔设计方案研究156

6.6 充填料浆配比及浓度设计158

6.7 充填管线布置设计159

6.8 现场采空区充填处理施工160

6.8.1 充填区域的选择（北分支）160

6.8.2 充填输送参数确定161

6.8.3 充填管线及充填钻孔布置162

6.8.4 充填挡墙及挡墙排水设计164

6.8.5 首充矿段现场充填效果167

参考文献170