秩和比法耦合数值模拟优化采场结构参数研究.pdf

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1、第33卷第1期矿冶工程V01．33№12013年02月MININGANDMETALLURGICALENGINEERINGFebruary2013秩和比法耦合数值模拟优化采场结构参数研究①周科平，王星星，高峰(中南大学资源与安全工程学院，湖南省深部金属矿开发与灾害控制重点实验室，湖南长沙410083)摘要：为了得到合理的采场结构参数，在地应力测量的基础上，利用FLAC如对内蒙古获各琦铜矿cuI矿体采用的上向水平分层充填采矿法采场在不同结构参数下的稳定性进行了研究，并分析了矿房围岩的应力与位移在不同结构参数(如矿柱宽、矿房宽、控顶高度)下的变

2、化情况。结果显示：开挖矿房两帮出现最大位移和最大拉应力，顶板出现最大压应力。从安全角度出发，采用秩和比法对正交设计的9种方案模拟结果进行优选，从经济角度分析，得出获各琦铜矿采场最佳尺寸组合为矿柱宽10m，矿房跨度10m，控顶高度7m。关键词：采场结构参数；采矿方法；上向水平分层充填；地应力；数值模拟；秩和比法中图分类号：TD835文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．0253-6099．2013．01．001文章编号：0253—6099(2013)01—0001—04OptimizationofStopeStructural

3、ParametersUsingCoupledNumericalSimulationwithRank．sumRal=ioMethodZHOUKe—ping，WANGXing—xing，GAOFeng(HunanKeyLaboratoryofMineralResourcesExploitationandHazardControlforDeepMetalMines，SchoolofResourcesandSafetyEngineering，CentralSouthUniversity，Changsha410083，Hunan，China)Abs

4、tract：InHuogeqiCopperMineofInnerMongolia，upwardhorizontalslicestopingandfillingmethodwasadoptedinminingofCuIorebody．Inordertoobtainreasonablestructuralparametersofstope，thestabilityofthestopewithdiferentthestructuralparameterswasstudiedbyusingFLACbasedonthemeasurementofin

5、．situstresses．Thechangeinthestressanddisplacementofsurroundingrockwereanalyzedforthestopewithdifferentstructuralparameterssuchaspillarsize，roomsizeandstopelaminationheight．Resultsshowedthatthemaximumdisplacementandtensilestresswereobservedonbothsidesofthestope，whilethemax

6、imumcompressivestressoccurredonthetopofthestope．Fromsecurityperspective，optimalselectionwasconductedbyusingRank—sumRatio(RSR)methodforsimulationresultsofninekindsofprogramswithorthogonaldesign．Basedoneconomicalanalysis，thereasonablestopestructureparametersforthismineiSasf

7、ollows：pillariS10minwidth．roomiS10minspanandthedistanceoffaceroofiScontrolledwithin7m．Keywords：structuralparametersofstope；miningmethod；upwardhorizontalslicestopingandfillingmethod；in-situstresses；numericalsimulation；RSRmethod内蒙古获各琦铜矿开采深度已经到达600多米，结果的重要因素，在浅部工程中考虑自重尚可，但是在

8、矿山选用的采矿方法是上向水平分层充填采矿法。应深部工程中构造应力起主导作用，只有根据测量的构用该采矿法时，采场结构参数的合理选取是技术难题造应力，再结合自重得出来的初始地应力场才是正确之一。在