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