胶结充填体下顶底柱进路开采参数优选.pdf

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1、第34卷第4期矿冶工程Vo1．34No42014年08月MINGANDMETALLURGICALENGINEERINGAugust2014胶结充填体下顶底柱进路开采参数优选①王泽伟，彭康，徐欣，尚雪义(1．中南大学资源与安全工程学院，湖南长沙410083；2．重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室，重庆400044；3．重庆大学资源与环境科学学院，重庆400030)摘要：为了实现顶底柱安全回采，提高矿石利用率，利用三维有限元方法对不同参数下的胶结充填体下顶底柱进路开采进行了优选。分析了巷道开挖高度1．8In、顶板充填体厚度为2．0m和2．5m两种情况下，巷道宽度从1．8m

2、到3．0m各个结构参数的力学特点，利用最大主应力准则和塑性区贯通准则分别判断了巷道的合理宽度。结果显示，应用最大主应力准则时，顶板充填体厚度为2．0in和2．5m对应的合理的巷道宽度分别为2．2in和2．2in，应用塑性区贯通准则时，合理的巷道宽度分别为2．2in和2．4in。另外，对有限元的结果进行拟合得到了最大沉降与巷道宽度的二次函数关系，以及合理宽度、充填体抗拉强度和安全系数之问的关系，可直接指导实际设计与施工。关键词：充填体下；顶底柱；开采参数；数值模拟中图分类号：TD853文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．0253—6099．2014．04．003

3、文章编号：0253—6099(2014)04—0011—05ParameterOptimizationforPillarsRobbingunderCementedFillingBodyWANGZe．wei，PENGKang，XUXin，SHANGXue—yi(1．SchoolofResourcesandSafetyEngineering，CentralSouthUniversity，Changsha410083，Hunan，China；2．StateKeyLaboratoryofCoalMineDisasterDynamicsandControl，ChongqingUnive

4、rsity，Chongqing400044，China；3．CollegeofResourcesandEnvironmentalScience，ChongqingUniversity，Chongqing400030，China)Abstract：Inordertodrawpillarssafelyandincreaseoreutilization，parametersofpillarrobbingundercementedfillingbodywasoptimizedvia3D—FEM．Basedontheanalysisofmechanicalpropertiesofund

5、ergroundroadwayexcavated1．8mhighandrangingfrom1．8mto3．0mwide，withrooffillingbody2．0mand2．5minthicknessrespectively，properwidthforsuchroadwaywasrespectivelydeterminedbyusingmaximumprincipalstresstheoryandplasticzoneconnectioncriterion．Analysisresultswiththefirsttheoryshowedthatitisadvisablef

6、orroadwayswithrooffillingbody2．0mand2．5mthicktobethesameof2．2mwide．Whiletheanalysiswithplasticzonesconnectioncriterionledtotheadvisablewidthsof2．2mand2．4m，respectively．Furthermore，thefittingoffiniteelementmethodresultedinaquadraticfunctionofthemaximumsubsidenceandroadwaywidth，aswellastherel

7、ationamongtheadvisablewidth，tensilestrengthoffillingbodyandsafetycoeficient，whichhavegreatpracticalvaluesforfuturedesignandconstruction．Keywords：undercementedfillingbody；pillars；parametersofmining；FEMsimulation三山岛金矿新立矿区位于海床下数十米至数百米中会遇到进路位于胶结充填体下的情况。由于胶结充