| 研究概要 |
本研究は,鉱山の閉山等により地下に取り残されている採掘跡空洞の状態(深度,容量,形状,配置,現在の破壊状態など),周辺岩盤の破壊特性や不連続面特性,地形や初期地圧状態などを考慮し,地下空洞周辺岩盤の破壊進展が地表に影響を及ぼす条件や,大規模な崩壊を引き起こす条件,また,これらを防止するための最低充填量などを岩盤力学に基づいた考察を行うことにより明らかにしようとするものである。そこで、充分時間が経過し岩盤強度が低下した空洞の破壊状態を有限要素法弾塑性解析によって予想することでその地表等への影響の可能性について評価する方法を提案し,まず,ある鉱山の採掘跡空洞についてその検討を行った。その結果,当該鉱山では空洞の破壊が空洞上部約100mにまで達するが,空洞は破壊した岩盤の崩落により充填されるため地表面には破壊の影響が及ばないことがわかった。次に、地表面が平らであり同じ断面形状の空洞が等間隔で平行に多数並んでいる場合の空洞の破壊進展について,空洞のかぶりが空洞高さに対して1倍と2倍の2ケース,鉱柱幅が空洞幅に対して1倍と2倍の2ケース,初期地区が自重のみによる場合と自重に対して側圧係数を3とした場合の2ケースを組合わせてできる合計8ケースの解析を行い,空洞の破壊が地表に影響を及ぼす条件と大規模な空洞の破壊を引起す条件について考察を行った。その結果,かぶりが空洞高さの2倍以上かつ鉱柱幅が空洞幅の2倍以上あると空洞の破壊が地表に影響を及ぼす可能性がないこと,側圧係数が3程度と高く,鉱柱幅が空洞幅の2倍以上あれば大規模な空洞の破壊は発生しないことがわかった。
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