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围岩位移速度快速增加，即速度倒数趋向于 ０，围岩变 形开始进入加速变形阶段。 从图 ８ 可以看出，速度倒数趋向于 ０ 的时间与 ＣＶＤ 对应的时间基本一致，且要略早于 ＣＶＤ 出现的 时间，因为位移是速度在时间上的累积，当围岩发生塌 陷时，速度立即增大，但位移要累积一段时间后才会出 现明显的拐点。 所以速度倒数对围岩变形更加敏感， 对围岩塌陷具有很好的预警作用。 目前，红岭铅锌矿 还未安装地表位移监测系统，为了保证井下施工人员 的安全，矿山应尽快设计安装地表位移监测系统，定时 进行位移监测记录，并将监测数据转化为速度倒数，绘 制成如图 ８ 的形式，以便随时了解围岩变形情况，并对 有可能发生的大规模塌陷做出预测。 ４ 结 论 １） 红岭铅锌矿地表塌陷的主要原因是地下矿体 开采后空区未及时回填，使上盘形成悬臂梁结构，上盘 地表在拉应力的作用下产生大量拉伸裂缝，并最终扩 展贯通，导致上盘发生大规模塌陷。 ２） 上盘发生塌陷后，塌陷废石回填了部分采空 区，在随后的矿体开采中，塌陷废石对围岩水平变形起 到了限制作用，能够为围岩提供一定的支撑反力。 ３） 地表位移随时间的变化分为 ３ 个阶段，缓慢变 形阶段的围岩变形主要是弹性变形，加速变形阶段主 要是地表发生大规模塌陷的过程，稳定变形阶段主要 是出矿引起的下沉。 ４） 采用速度倒数法分析了上盘塌陷过程，在缓慢 变形阶段，速度倒数的每一次跳跃变化表示一次微裂 纹的形成；速度倒数的拐点即为围岩大规模塌陷的起 点，所以速度倒数对围岩塌陷具有很好的预警作用。 参考文献 ［１］ 李 腾，付建新，宋卫东. 厚大铁矿体崩落法开采围岩移动规律研 究［Ｊ］. 采矿与安全工程学报， ２０１８，３５（５）９７８－９８３. ［２］ 宋许根，陈从新，夏开宗，等. 程潮铁矿塌陷区周边地表变形扩展 规律研究［Ｊ］. 岩石力学与工程学报， ２０１８，３７（２）４１５－４２９. ［３］ 付 华，陈从新，夏开宗，等. 地下采矿引起地表滑移变形分析［Ｊ］. 岩石力学与工程学报， ２０１６，３５（Ｓ２）３９９１－４０００. ［４］ 刘艳章，吴恩桥，冯毓松，等. 基于有限元分析的大包庄矿地表移 动带圈定［Ｊ］. 矿冶工程， ２０１７（３）１５－１９. ［５］ 李小松，李夕兵，龚永超，等. 大跨度充填体假顶力学模型及稳定 性分析［Ｊ］. 矿冶工程， ２０１８，３８（６）２９－３４. ［６］ Ｘｉａ Ｋ Ｚ， Ｃｈｅｎ Ｃ Ｘ， Ｆｕ Ｈ， ｅｔ ａｌ. Ｍｉｎｉｎｇ-ｉｎｄｕｃｅｄ ｇｒｏｕｎｄ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｅｃｔｏｎｉｃ ｓｔｒｅｓｓ ｍｅｔａｌ ｍｉｎｅｓ Ａ ｃａｓｅ ｓｔｕｄｙ［Ｊ］. Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｇｅｏｌｏｇｙ， ２０１６，２１０（３）２１２－２３０. ［７］ Ｃｈｅｎｇ Ｇ Ｗ， Ｃｈｅｎ Ｃ Ｘ， Ｌｉ Ｌ Ｃ， ｅｔ ａｌ. Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｍｏｄｅｌｌｉｎｇ ｏｆ ｓｔｒａｔａ ｍｏｖｅｍｅｎｔ ａｔ ｆｏｏｔｗａｌｌ ｉｎｄｕｃｅｄ ｂｙ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｍｉｎｉｎｇ［Ｊ］. Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｒｏｃｋ Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ ａｎｄ Ｍｉｎｉｎｇ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， ２０１８，１０８１４２－１５６. ［８］ Ｗａｎｇ Ｃ Ｌ， Ｚｈａｎｇ Ｃ Ｓ， Ｚｈａｏ Ｘ Ｄ， ｅｔ ａｌ. Ｄｙｎａｍｉｃ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ ｏｆ ｏｖｅｒｌｙｉｎｇ ｓｔｒａｔａ ｄｕｒｉｎｇ ｓｈａｌｌｏｗ ｃｏａｌ ｓｅａｍ ｌｏｎｇｗａｌｌ ｍｉｎｉｎｇ［Ｊ］. Ｉｎｔｅｒ- ｎａｔｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｒｏｃｋ Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ ａｎｄ Ｍｉｎｉｎｇ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， ２０１８，１０３ ２０－３２. ［９］ Ｌｉ ＸＢ， Ｌｉ Ｃ Ｊ， Ｃａｏ Ｗ Ｚ， ｅｔ ａｌ. Ｄｙｎａｍｉｃ ｓｔｒｅｓｓ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｎ- ｅｒｇｙ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ ｏｆ ｄｅｅｐ-ｂｕｒｉｅｄ ｔｕｎｎｅｌｓ ｕｎｄｅｒ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｌｏａｄｓ［Ｊ］. Ｉｎｔｅｒ- ｎａｔｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｒｏｃｋ Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ ａｎｄ Ｍｉｎｉｎｇ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， ２０１８，１０４ １３１－１４６. ［１０］ 黎崇金，李夕兵，李地元. 含孔洞大理岩破坏特性的颗粒流分析［Ｊ］. 工程科学学报， ２０１７，３９（１２）１７９１－１８０１. 引用本文 王栋毅，李夕兵，黎崇金，等. 地下采矿引起地表塌陷机理研 究［Ｊ］. 矿冶工程， ２０２０，４０（１）１６－２１. 中国知网版权声明 本刊已许可中国学术期刊（光盘版）电子杂志社在中国知网及其系列数据库产品中以数字化方式复制、汇 编、发行、信息网络传播本刊全文。 该社著作权使用费与本刊稿酬一并支付。 作者向本刊提交文章发表的行为即 视为同意本刊上述声明。 矿冶工程杂志编辑部 ２０２０ 年 ２ 月 １２第 １ 期王栋毅等 地下采矿引起地表塌陷机理研究 ChaoXing