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1、7中国矿业第卷基于能量释放理论的采场顶板极限跨距研究池秀文1，杨剑锋1，郭继琼1，何治良2，王学梁3，高本铭3（1武汉理工大学资源与环境工程学院，湖北武汉430070；2西南科技大学环境与资源学院，四川绵阳621010；3湖北三宁矿业有限公司，湖北宜昌443000）摘要：基于对现有能量释放率和采场顶板跨距计算研究的基础上，将能量释放率运用于采场顶板跨距计算，经过理论计算得到对于单个采场和多个采场开采时，能量释放率均能适用，且采场失稳的能量释放主要是由顶板失稳造成的。在此基础上提出适用于采场失稳的面能量释放的概念和计算公式，并推导出顶板极限跨距和安
2、全厚度的计算公式，可知顶板极限跨距和顶板安全厚度与弹性模量、埋深等呈非线性关系，将顶板极限跨距计算公式运用于其他矿山得到验证，并运用于挑水河磷矿开采的顶板极限跨距的计算，指导实际生产，也为顶板极限跨距和安全厚度计算提出新思路和方法。关键词：能量释放；梁模型；顶板跨距；安全厚度中图分类号：TD856文献标识码：B文章编号：1004-4051ResearchonthelimitspanofthestoperoofbasedonthetheoryofenergyreleaseCHIWen-chi1,YANGJian-feng1,GUOJi-qiong1
3、,HEZhi-liang2,WANGXue-liang3,GAOBen-ming3(1CollegeofNatureResourceandEnvironmentEngineering.WuhanUniversityoftechnology,Wuhan430070,China;2SchoolofEnvironmentandResource,SouthwestUniversityofScienceandTechnology,Mianyang621010,China;3HubeiSan-NingMiningCo.Ltd,Yichang443000,Ch
4、ina)Abstract：Toanalysistheexistingdeterminedmethodoftheroofspanandtheapplyingofenergyreleaserate,thispaperuseenergyreleaseratetocalculatespanistheinnovation,baseonthebeammodelanalyzethefeasibilityandputforwardtheconceptofsurfaceenergyreleasewhichsuitableforanalysisthestabilit
5、yofminingroof.Accordingtothesurfaceenergyreleasecalculationandgettheformulaofrooflimitspanandsafetythickness,it’snon-linearrelationshipbetweenrooflimitspanandsafetythicknesswithmodulusofelasticity,burieddepth.Toprovingitbycomparingwiththepracticeengineering,andappliedtocalcul
6、atethestopelimitspanoftheeasternmineareainTiao-ShuiRiverphosphorite,andtheresultisreasonable.Keywords：energyrelease;beammodel;roofspan;safetythickness7中国矿业第卷顶板作为与地下工程直接接触的覆岩，收稿日期：2015-03-24作者简介：池秀文(1963—)，男，硕士，教授，陕西澄城人，1985年毕业于武汉工业大学采矿工程专业，主要从事采矿工程和安全程方面的教学与研究工作。E-mail：xwchi@
7、whut.edu.cn其破坏相对时间最早、直观明显且危害大，跨度的合理选择不仅与矿山经济密切相关，更关系到采场安全。对于跨度的选取，最早是由经验法，或由经验推导出的公式，亦结合类似矿山或者相似岩性的矿区采场布置参数进行选取。伴随力学等相关学科的发展以及研究的不断深入，建立相应的力学计算模型，从而得到跨度计算方法的解析式。计算机技术飞速发展，促进了其在跨度计算的运用，理论计算逐渐与计算机技术相结合，对顶板稳定进行模拟研究，得到顶板合理安全跨度。针对理论计算、数值模拟的不足，相似模型试验也一并发展起来，与数值模拟或者解析法等相互补充。随着非线性等理论
8、的发展，突变理论等与运用于安全跨距的计算[1~9]。能量释放率的提出是由上世纪六十年代COOKNGW7中国矿业第卷等根据南非十几年来的冲
