平朔东露天矿采空区上覆岩层安全厚度研究.pdf

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1、第31卷第4期露天采矿技术V01．31No．42016年4月OpencastMiningTechnologyApr．2016DOhl0．132350．cnki．1tcm2016．04．012引用格式：赵登娟，傅新华，徐君．平朔东露天矿采空区上覆岩层安全厚度研究[J]．露天采矿技术，2016，31(4)：40—44．平朔东露天矿采空区上覆岩层安全厚度研究赵登娟，傅新华，徐君(中煤平朔煤业有限责任公司东露天矿，山西朔州036006)摘要：通过分析东露天矿岩石的力学指标，借助离散元数值模拟软件UDEC对东露天矿不同跨度采空区进行分析，得出相应跨度时上覆岩层的安全

2、厚度，并进一步得出了与实际采空区上覆岩层安全厚度误差较小的计算公式。关键词：露天矿；采空区；安全厚度；数值模拟中图分类号：TD824文献标志码：B文章编号：1671—9816(2016)04一O040—05ResearchongoalroofrocksafetythicknessinPingshuoEastOpen-pitMineZHA0Dengjuan，FUXinhua，XUJun(EastOpen-pitMine，ChinaCoalPingshuoCoo]Co．，，Shuozhou036006,China)Abstract：Byanalyzingthe

3、mechanicsindexofrockinEastOpen-pitMine，thearticleanalyzedthediferentspangoalwiththediscreteelementnumericalsimulationsoftwareUDEC，obtainedthesafetythicknessofroofrockinthecorrespondingspanandtheformulathathadsmalldiferencewithroofrocksafetythickness．Keywords：open-pitmine；goaf；safe

4、thickness；numericalsimulation露天矿开采境界内存在采空区时，为了保证露以有不同的理论来计算上覆岩层安全厚度的方法。天矿的正常生产和作业安全，采空区上覆岩层应保现有计算采空区上覆岩层安全厚度理论计算方法留一定的安全厚度【“。岩层厚度太小导致采空区坍有：厚跨比法、荷载传递线交汇法、普氏拱理论估算塌上部台阶陷落，对在台阶上作业的人员和设备造法、结构力学梁理论计算法、K．B．鲁佩涅依特理论计成危害。采空区上覆岩层安全厚度受多重因素影响，算法、B．M．波哥留波夫计算法等[6-71。根据现场实践包括地质因素、岩石力学性质(地质构造发育情况、

5、及相关研究报告，应用理论计算法对东露天采空区岩石质量、结构类型、物理力学性质)、采空区特征上覆岩层的安全厚度进行分析，平朔东露天煤矿首(形成时间、形状、埋深及暴露面积)、外部活动(上采区的采空区主要集中在煤层之上，采空区跨度覆岩层所承受的荷载、采矿方法及水文活动)等【。范围集中在l530m，最大跨度约为40m；采空区影响露天矿采空区上覆岩层安全厚度的因素很多，高度范围集中在1015m，最大高度为25．6m，岩评估所有因素是比较艰难的，因此，只有科学分析影体物理力学参数指标主要以中煤平朔煤业有限公司响采空区上覆岩层安全厚度的因素，抓住主要因素，的岩土工程勘察

6、报告为基础数据。对于东露天煤矿采用科学合理、切合实际的方法对其进行分析、处理煤层上部岩石的力学指标进行了分析计算，其计和计算，才可能对其做出合理的计算】。算结果见表1。表1东露天煤矿煤层上部岩石的力学指标1概述岩土名称，容重由于岩层是一种非均匀介质且岩层有着受载荷

7、tkN·nl、、内摩o／(慧o角黏c

8、聚MP力a拉口0强M度Pa抗口压lM强P度a的灰色特性，因此根据假设上覆岩层的性质不同，可中粗砂岩22．625．740．102．1313．43收稿日期：2015—10—25泥岩、砂质泥岩23．I23．85O．091．929．22作者简介：赵登娟(1986_-

9、)，男，硕士，2014年毕业于中粉细砂岩22．922．250．081．4312．33国矿业大学露天开采专业，现在中煤平朔东露天矿生产技术中粗砂岩23．729．n0．134．2021．63泥岩23．427．47O．I11．9014．91部工作。．·40·第31卷第4期露天采矿技术Vo1．31No．42016年4月OpencastMiningTechnologyApr．2016采空区上覆岩层安全厚度计算采用较大安全系考虑了采空区跨度、顶板岩石特性及爆破作用等因数，y取上覆岩层的平均值23．14kN／m，、、、c素；弹性力学小变形薄板理论法则将顶板简化成三取最小

10、值1．43MPa，12．33MPa，22．25。，0．08MPa。