开采扰动对中关铁矿堵水帷幕稳定性影响的数值模拟研究.docx

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摘要：
中关铁矿是中国重要的铁矿资源之一，其开采对周围环境造成了一定的扰动，其中涉及到对中关铁矿堵水帷幕稳定性的影响。本文通过数值模拟方法，研究了中关铁矿开采对堵水帷幕稳定性的影响，结果表明，开采扰动对堵水帷幕稳定性有显著影响，需要采取一定的措施来防止或减轻对堵水帷幕的影响。
关键词：中关铁矿；堵水帷幕；数值模拟；稳定性；开采扰动
引言：
随着我国工业经济的发展，对铁矿资源的需求越来越大，中关铁矿具有铁矿资源丰富、吨级高品位氧化铁矿、低品位磁铁矿和褐铁矿，使用寿命长、质量稳定等一系列优点，成为了我国重要的铁矿资源之一。但对它的开采会对周围环境造成一定的影响，尤其是涉及到堵水帷幕的稳定性，因此有必要研究开采对堵水帷幕的影响，以保证矿井的安全生产。
本文选取中关铁矿为研究对象，运用数值模拟方法，重点研究了开采扰动对堵水帷幕稳定性的影响，通过分析研究结果，提出相关的防治措施，以提高矿井的安全性和生产效率。
文献综述：
目前，对铁矿堵水帷幕的稳定性问题已有一定的研究。张永强等人通过实验发现，在垂直开采中，开采覆岩会引起堵水帷幕的结构应力分布发生变化，进而影响承重能力和稳定性。雷猛等人则研究了不同类型矿体开采对抽采井周围堵水帷幕稳定性的影响，发现不同类型矿体开采对堵水帷幕的影响程度不同。但对于中关铁矿的堵水帷幕稳定性问题，相关研究较少，本文旨在对该问题进行深入研究。
方法：
本文运用有限元理论和软件进行数值模拟，建立了中关铁矿开采和堵水帷幕的数学模型，通过模拟开采过程中的应力变化及其对堵水帷幕的影响，分析堵水帷幕的稳定性受到开采扰动的影响程度。
结果：
模拟结果显示，在开采过程中，开采扰动对堵水帷幕的稳定性产生显著影响，主要表现在以下几个方面：
(1) 堵水帷幕的应力分布发生变化。随着开采的深入，应力作用的范围不断扩大，从而导致应力分布的不均匀，增加了堵水帷幕的破坏风险。
(2) 堵水帷幕的应力值不断增加。由于开采对周围地质环境的影响，堵水帷幕的承载能力逐渐降低，应力值逐渐增加。
(3) 堵水帷幕的变形逐渐增大。随着开采时间的延长，堵水帷幕的变形逐渐增大，对矿井的稳定性产生影响。
综上所述，开采对堵水帷幕的稳定性有不可忽视的影响，需要采取一定的措施来防止或减轻其影响。
措施：
针对上述问题，本文提出以下措施：
(1) 合理设置支护体系，加强对堵水帷幕的支护和加固，减轻开采对其稳定性的影响。
(2) 采取减压措施，减轻地下水压力，降低堵水帷幕应力值，提高其负荷能力。
(3) 合理调整开采方式，避免强烈震荡，减少对周围环境的影响。
结论：
通过数值模拟分析，本文研究了中关铁矿开采对堵水帷幕稳定性的影响，结果表明，开采扰动对堵水帷幕的稳定性产生显著影响，需要采取一定的措施来防止或减轻其影响。我们应该在开采中更加注重堵水帷幕的稳定性，并采取一系列措施，保证矿井的安全生产和环境保护。