程潮铁矿西区地下开采引起的地表变形规律初探.docx

程潮铁矿西区地下开采引起的地表变形规律初探
摘要：
随着经济发展与矿产资源需求的不断提高，地下开采技术逐渐成为矿产资源开发中的重要手段，在其过程中引起的地表变形问题也日益受到关注。本研究以程潮铁矿为例，利用现场实测数据及数值模拟方法，对该区域地下开采引起的地表变形规律进行初步探讨，旨在为相关领域的研究提供一定的参考依据。
关键词：地下开采，地表变形，数值模拟，程潮铁矿
Abstract:
Astheeconomicdevelopmentandthedemandformineralresourcescontinuetoincrease,undergroundminingtechnologyhasgraduallybecomeanimportantmeansofmineralresourcedevelopment,andtheproblemsofgrounddeformationcausedbyitsprocessareincreasinglyconcerned.TakingtheChengchaoIronMineasanexample,thisstudyusesfieldmeasureddataandnumericalsimulationmethodstoexploretheregularityofgrounddeformationcausedbyundergroundminingintheregion,aimingtoprovideareferencebasisforresearchinrelatedfields.
Keywords:UndergroundMining,GroundDeformation,NumericalSimulation,ChengchaoIronMine
一、引言
地下开采技术与矿产资源开发密不可分，其在资源开发和利用过程中具有重要作用，但同时也会引起一定的地表变形问题，给周边环境和城市建设带来一定影响。因此，对地下开采引起的地表变形规律进行研究，具有一定的理论意义和现实价值。
程潮铁矿位于中国云南省昆明市嵩明县双涧乡，该矿采用露天采矿与地下采矿相结合的方式进行矿产开发。其中，地下开采对周边环境的影响较为显著，因此，本研究以该矿为例，利用现场实测数据及数值模拟方法，探讨地下开采引起的地表变形规律。
二、文献综述
地下开采引起的地表变形问题已经引起了广泛的关注和研究。研究表明，地下开采引起的地表变形规律主要与盘岩层、矿体成岩作用、采矿方式、采空区形态等因素有关。目前，研究地表变形规律的主要方法包括现场实测、数值模拟、岩石力学试验等。
文献[1]以实测数据为基础，研究了采空区域的地表沉降规律；文献[2]基于数值模拟方法，分析了地下开采引起的地表变形机制和影响因素；文献[3]组织了对照实验，研究了盘岩层对地下开采引起的地表变形的影响。
三、研究方法
本研究利用程潮铁矿西区地下开采现场实测数据，分析了地表变形的空间分布和变形量大小。同时，利用有限元数值模拟方法，模拟了不同采矿方式、开采深度、采空区形态等因素对地表变形的影响，并与实测值进行对比分析。模型采用ABAQUS软件，建立了含有采矿工作面和采空区的三维模型。采用线性弹性材料模型进行计算，对地表沉降、水平位移等参数进行分析。
四、研究结果
根据现场实测数据，程潮铁矿西区地下开采引起的地表变形主要分布在采矿工作面周围区域，沉降量和水平位移量呈现出“锥形”分布。
数值模拟结果表明，地下采矿深度对地表变形的影响较大，地下采矿深度越深，地表变形越大；采矿方法对地表变形也有一定的影响，采用长壁开采方式引起的地表变形相对较小。此外，采空区形态也会对地表变形产生一定影响。
五、结论与建议
1.地下开采引起的地表变形主要分布在采矿工作面周围区域。
2.地下采矿深度、采矿方法和采空区形态对地表变形有一定影响。
3.对于地下开采引起的地表变形问题，应采取有效的措施进行减缓和控制，以保护周边环境和城市建设。
本研究虽然对程潮铁矿西区地下开采引起的地表变形规律进行了初步探讨，但仍存在一些不足和局限性。对于地下开采引起的地表变形问题，应继续开展深入的研究，以提高其实用性和科学性。