石灰石矿山因岩溶作用存在溶洞，并且随着矿山平台的不断开采，各台阶与地下溶洞的距离越来越小，随时危及作业人员及机械设备的安全。岩溶地区地质条件复杂，溶洞构造不稳定，爆破难度大，因此加强爆区地质构造探测、稳定性评估、岩体可爆性评价的分析与研究，对矿山安全生产具有重要的实际意义和理论指导。 针对露天石灰石矿山下覆溶洞潜在的安全事故，为明确溶洞顶板稳定性并制定经济、高效的爆破治理技术方案，依托横向课题“云南省鹤庆县凤凰山石灰矿溶洞上方危岩处治爆破技术研究”，以华润水泥（鹤庆）凤凰山石灰岩矿山为例，综合理论分析、数值模拟及室内实验等手段，开展了露天矿山下溶洞三维探测、空间特征获取，顶板围岩形态结构分析、稳定性分析以及矿区岩石可爆性分级等研究，并以上述研究成果为依据制定爆破治理方案，主要研究成果如下： （1）针对溶洞空区对安全生产所形成的威胁，探究三维激光扫描技术工作原理并运用，探测生成点云数据精确溶洞空间形态；研究复杂地质体三维可视化建模技术，并运用数据处理软件生成与真实形态一致的三维模型，可对溶洞复杂关系进行三维描述。 （2）结合矿山开采资料和三维激光扫描成果，借助分形理论分析方法，开展溶洞空间分布形态、几何分布形态以及空间结构模式研究，总结溶洞空区形态与空间分布的分形规律与特征。 （3）在获得溶洞三维模型基础上，研究FLAC3D模型耦合技术，建立合理实际的数值计算模型，结合围岩物理力学参数，对溶洞进行稳定性计算分析，计算得到动态开挖下顶板安全厚度；利用ANSYS软件，模拟矿山上部台阶爆破作用下应力波传播，结合破坏判据，根据数值计算结果评估溶洞顶板围岩稳定性。 （4）通过分析岩体可爆性影响因素，选取岩石密度、抗拉强度、波阻抗共五种指标，采用博弈论对指标综合赋权，建立岩体可爆性分级模型确定矿区岩石可爆性等级。 （5）依据溶洞形态结构特征、稳定性分析、可爆性分级研究成果，针对矿山地质赋存条件和岩石物理参数，提出高效、可行的爆破治理方案。
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