平朔东露天矿采空区跨度与顶板安全岩层厚度分析.pdf

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1、l墨圈露天采矿技术2015年第l2期·43·DOI：10．13235~．cnki．hcm．2015．12．013平朔东露天矿采空区跨度与顶板安全岩层厚度分析赵俊，吕建洲，何峰，姚国栋，韩峰(中煤平朔集团有限公司东露天矿。山西朔州036006)摘要：为了确保东露天安全高效开采，需要对其采空区上覆顶板岩层安全厚度做出详尽、合理的计算。首先整理得到计算所需的多种参数，在此基础上，通过利用工程经验类比法和数值模拟方法，综合分析得出采空区上覆岩层安全厚度的合理数值，并拟合得到了采空区安全厚度计算公式，分析结果对同类露天矿山具有借鉴和指导作用。关键词：采空区；数值模拟；顶板厚度中图分类号：TD325+．

2、3文献标志码：B文章编号：1671—9816(2015)12—0043—04AnalysisongoafspanandroofsafetyrockthicknessinPingshuoEastOpen-pitMineZHAOJun，LYUJianzhou，HEFeng，YAOGuodong，HANFeng(EastOpen-pitMine，Chinac0PingshuoGroupCo．，Ltd．，Shuozhou036006,China)Abstract：InordertoensuresafeandefieientmininginEastOpen—pitMine．theautIlorneed

3、stomakethedetailedandreasonablecalculationonthesafetythicknessofgoafroofrock．Basedontheparametersforcalculation，througIlutilizingengineeringexperiencemethodandnumericalsimulationmethod，thearticlecomprehensivelyanalyzesthereasonablevalueofg0afroofrocksafe~thicknessandobtainsthecalculationformulaofgo

4、alroofrocksafetythickness，whoseresultshavethereferenceandguidancevalueforthesimilaropen—pitmine．Keywords：goaf；numericalsimulation；thicknessofroofrock东露天矿开采境界范围内有众多小煤矿，由于这表1东露天煤层上部岩石的力学指标些小煤矿长期的无序开采、无充填开采、采富弃贫等角⋯称现象，造成了其开采境界内现存在大量的地下采空区，，而这些采空区大多数都没有位置、尺寸等具体资料，中粗砂岩2．2625．740．102．1313．43给东露天煤矿的安全高效生产

5、带来很大的隐患【”。泥岩、砂质泥岩2．3l23．85O．091．929．22根据现场实践及相关研究报告，东露天首采区粉细砂岩2．2922．250．081．4312．33中粗砂岩2．3729．11O．134．2021．63内采空区主要集中在煤层之上，采空区跨度范围泥岩2．3427．470．111．9014．91集中在l530nl，最大跨度约为40m。为了合理分析不同跨度下采空区上覆岩层安全厚度，选择采空数，上覆岩层密度P取平均值2．314t／m。；orb、Ore、0、c区跨度分别为15、20、25、30、35、40in进行分析。采分别取最小值1．43MPa、12．33MPa、22．25。，0．

6、08空区高度范围集中在10—15nl，最大高度为25．6MPa，岩石的普氏系数取1．23。In，选取采空区高度15m【2】。1工程经验值岩体物理力学参数指标主要以岩土工程勘察报告为基础数据。对于东露天煤层上部岩石的力学根据矿山生产实践，工程经验类比法也是一个重指标进行了分析计算，其计算结果见表1。要的方面，按照工程经验得到的数据，具有一定的参采空区上覆岩层安全厚度计算采用较大安全系考性。东露天采空区顶板上覆岩层厚度推荐值见表2。收稿日期：2015—07—292基于数值模拟的采空区上覆岩层安全厚度作者简介：赵俊(1986一)，山西朔州人，硕士，2012年毕业于中国矿业大学采矿专业，现在中煤平朔

7、东露天矿从事矿山生产过程中经验类比方法虽然有自己的特生产技术方面的工作。点，但也存在一定的局限性，缺乏相应的科学依据，·44·露天采矿技术2015年第12期表2东露天矿采空区顶板上覆岩层厚度2)模型的左右边界简化为位移边界条件，即只限制在垂直方向的位移，表示为=0。采空区跨度／m上覆岩层安全厚度，m3)模型上边界简化为自由边界条件，上边界以上l514．01的设备通过载荷施加到模型的上边界上，取最大设2O2O．