分段凿岩阶段空场法顶柱和间柱合理参数的确定.pdf

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1、第64卷第3期有色金属(矿山部分)2012年5月doi：10．3969／J．issn．1671-4172．2012．03．006分段凿岩阶段空场法顶柱和问柱合理参数的确定孙嘉，刘武团(西北矿冶研究院，甘肃白银730900)摘要：通过普氏拱法、长宽比梁板法、载荷传递交汇线法、弹性力学法和类比法确定小热泉子铜矿矿柱参数，并且在该矿的实践生产中加以验证。结果表明，矿柱合理参数的确定不仅使分段凿岩阶段空场采矿方法在实践生产中得以安全、高效、经济地运用，还为同类矿山确定矿柱合理参数提供借鉴。关键词：分段凿岩；阶段空场；顶柱；间柱；合理参数；稳定性中图分类号：

2、TD853．32文献标识码：A文章编号：1671—4172(2012)03—0021—05DeterminationofreasonableparametersoftoppillarandribpillarinsubleveldrillingandbenchopenstoppingmethodSUNJia，LIUWutuan(NorthwestResearchInstituteofMiningandMetallurgy，BaiyinGansu730900，China)Abstract：Inthispaper，naturalarchmethod，be

3、amandplatemethod，1oadtransmission1ine，elasticmechanicsmethodandanalogymethodareusedtOdeterminepillarparametersofXiaorequanziCopperMine，andtheresultsareverifiedintheproductionpractice．Reasonableparametersofpillarcanmakesubleveldrillingandbenchopenstop—pingmethodtObesafe，efficie

4、ntandeconomicalappliedintheproductionpractice，andalsoprovidereferencesforsimilarmines．Keywords：subleveldrilling；benchopenstopping；toppillar；ribpillar；reasonableparameters；stability小热泉子铜矿于1996年开始进行地下开采。种边界约束的三维板状结构。矿房中顶柱是相对薄2008年根据矿方改扩建的要求，西北矿冶研究院针弱的部分，当原有矿房结构、矿柱承载状况和地应力对该矿工矿床5

5、72m以上水平的四个主要矿体进发生改变时，形成局部应力集中和岩体破坏，容易引行回采设计。根据矿体赋存状态和开采技术条件，发矿房顶柱失稳坍塌，从而导致矿石贫化加剧或下在浅孔留矿法的基础上又增加了分段凿岩阶段空场分层矿体不能进行回采，给矿山正常的安全生产带法。由于分段凿岩阶段空场法依靠围岩自身稳固性来不便。因此，分析矿房顶柱安全厚度对评价小热和矿柱维护回采空间，为实现安全、高效回采，有必泉子铜矿矿房稳定性有重要意义]。小热泉子铜矿要确定矿柱的合理参数。矿石力学参数见表1。1分段凿岩阶段空场法矿房顶柱稳定表1小热泉子铜矿矿石力学参数性分析Table1Me

6、chanicsparametersofXiaorequanzi在经济效益滑坡和资源减少的情况下，分段凿CopperMine岩阶段空场法必须满足生产能力高、采矿工效高、安抗压抗剪抗拉密度弹性内摩强度强度强度泊松比／(g·模量擦角全程度高、采切比低、损失贫化低、采矿成本低和采／MPa／MPa／MPacm一3)／GPa／(。)矿工艺易于掌握、施工简易等特点。矿山开采是在41．231．23．8830．212．59616．637～40三维空间中进行，采用空场法开采的矿体回采完毕后，悬空顶柱由间柱支撑，并在矿房上方形成具有某1．1普氏拱法普氏拱理论又称破裂拱理

7、论。采空区形成后，作者简介：孙嘉(1975一)，男，工程师，采矿工程专业。其顶板将形成抛物线形的拱带，空区上部岩体重量由拱承担。对于坚硬岩石，顶部承受垂直压力，侧帮有色金属(矿山部分)第64卷不受压，形成自然拱；对于较松软岩层，顶部及侧帮下传递，当传递线位于顶与空区围岩的交点以外时，有受压现象，形成压力拱；对于松散性地层，采空区即认为空区围岩直接支撑顶板上的外载荷与岩石自侧壁崩落后的滑动面与水平交角等于松散岩石的内重，顶板是安全的。摩擦角，形成破裂拱。顶板安全厚度计算公式见式顶板安全厚度计算公式见式(3)，具体结果见表4。(1)，具体结果见表2。r

8、h一2—ta—n一fl((33))Hy=：====——：—兰㈩(1)式中，L～采空区跨度，1TI；一顶板厚度，m；载荷传递