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深部矿体崩落法开采地表沉降规律研究
深部矿体崩落法开采地表沉降规律研究
摘要：
深部矿体崩落法开采是一种常见的矿山开采方法，其开采活动会引起地表沉降。本文通过对深部矿体崩落法开采地表沉降规律的研究，分析了不同因素对地表沉降的影响，并提出了一些减轻地表沉降的措施。本研究对于矿山开采活动对地下空间利用和环境保护具有一定的参考价值。
1.引言
深部矿体崩落法是一种常用的矿山开采方法，其主要过程包括岩石的破碎、崩落和顶板沉陷等阶段。在崩落的过程中，会产生大量的应力释放和能量耗散，同时引起地表的沉降。地表沉降是深部矿体崩落法开采中的一个重要问题，不仅影响到地下空间利用，还可能对周围环境、建筑物和水文地质等造成潜在危害。
2.地表沉降机理
深部矿体崩落法开采引起的地表沉降主要受以下因素的影响：
2.1岩石崩落破碎
岩石的破碎是深部矿体崩落法开采的初期阶段，其过程涉及到岩石的断裂、破碎和应力释放等。破碎过程中，岩石块体的体积减小，从而引起地表的沉降。
2.2顶板沉陷
在崩落阶段，岩石的顶板会由于受到巨大的应力而发生沉陷。顶板沉陷是地表沉降的主要原因之一。
2.3动力荷载
深部矿体崩落法开采的过程中，会产生较大的动力荷载，此类荷载会直接作用于地表，导致地表沉降。
3.地表沉降规律研究
根据以上地表沉降机理，可以得到地表沉降规律的一般性描述。一般而言，地表沉降随着深部矿体崩落法开采的进行而增加，但在开采初期会出现一个较快的沉降期，随后逐渐减小。
4.地表沉降影响因素研究
不同因素对地表沉降的影响程度各不相同。常见的影响因素包括：
4.1采场长度
采场长度的增加会导致地表沉降的增加，因为较长的采场长度会引起更大的动力荷载。
4.2开拓速度
开拓速度越快，地表沉降越大，因为这会导致岩石破碎和顶板沉陷等过程的加剧。
4.3岩层性质
岩层的物理性质对地表沉降有较大的影响。例如，强度较低的岩石容易发生破碎和顶板沉陷，从而引起地表沉降。
5.减轻地表沉降的措施
为减轻地表沉降对周围环境的影响，可以采取以下措施：
5.1减少采场长度
缩短采场长度可以减少地表沉降的程度，因为较短的采场长度会减小动力荷载的作用。
5.2控制开拓速度
合理控制开拓速度可以减轻地表沉降。过快的开拓速度会加剧崩落过程和顶板沉陷等现象，从而导致地表沉降。
5.3加固岩层
加固岩层可以提高岩石的强度和稳定性，减少破碎和沉陷的可能性，从而降低地表沉降的程度。
6.结论
深部矿体崩落法开采地表沉降规律是一个复杂而重要的问题。本文通过对地表沉降机理和影响因素的研究，揭示了地表沉降的一般规律，并提出了一些减轻地表沉降的措施。这些研究对于矿山开采活动的规划和环境管理具有一定的指导意义。
参考文献：
[1]黄晓明，彭丽娟.深部矿体崩落法开采对地表沉降的影响[J].安全与环境工程,2016,13(11):45-50.
[2]张榆,张明.深部矿体崩落法开采地表沉降规律研究[J].矿山机械,2017,46(2):123-128.