采空区稳定性对主斜井安全性的影响分析.pdf

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1、第18卷第7期中国矿业Vo1．18。No．72009年7月CHINAMININGMAGAZINE采空区稳定性对主斜井安全性的影响分析李明，刘志河，郑怀昌，仲维光(1．山东理工大学，山东淄博255049；2．枣庄市峄城区建材局，山东枣庄277300)摘要：在现场调查的基础上，针对某石膏矿采空区的分布状态及存在问题，运用Flac软件模拟分析了采空区的垮落对主斜井安全性的影响，为防治主斜井破坏提供了依据。关键词：采空区；顶板垮落；主斜井；安全性；模拟；石膏矿中图分类号：TD327文献标识码：A文章编号：1004-4051(2009)O7一OO76

2、一O4Influenceanalysisofworked-outareasstabilityonmaininclinedshaftsafetyLIMing，LIUZhi-he，ZHENGHuai—chang，ZHONGWei—guang。(1．ShandongUniversityofTechnology，Zibo255049，China；2．BuildingMaterialIndustrialBureauofYi—chengDistrict，Zaozhuang277300，China)Abstract：AccordingtOworksite

3、investigation，thedistributionstateandexistedproblemsofworked-outareasofitsgypsummine，influenceofrooffallonmaininclinedshaftsafetyissimulatedandanalyzedbysoftwareofFlac，thesimulationresultsprovideimportantbasisforpreventionofmaininclinedshaftfail—Ure．Keywords：worked-outarea

4、s；rooffall；maininclinedshaft；safety；simulation；gypsummine平邑某石膏矿是集体性质企业，已有近二十年持续、稳定、安全生产，避免采空区大面积垮的办矿历史，设计采用斜井多水平开拓。主斜井担落所造成的重大伤亡事故与财产损失，因此，负全部矿石、废石、材料设备等提升任务，兼作进有必要研究主斜井周围老空区的矿压分布规律风井及第一安全出口，副竖井主要作为回风井及第与特点，及其稳定性对主斜井安全性的影响。二安全出口；主斜井布置在矿区中部偏东，沿第二本文依据数值算法，能够再现采空区围岩的应矿层掘进，下伏第

5、三矿层为主采矿层，井筒斜长力分布状态及变形趋势，采用Flac。。模拟研究410m，为半圆拱形断面，主斜井上半部分用乱石该石膏矿采空区稳定性状况对主斜井安全性的砌侧墙、红砖砌拱，净断面5．45m。主斜井作为影响，并对主斜井稳定性进行了分析和主要开拓巷道，是矿井生产的咽喉，是联系井下与评价。地面运输的枢纽，是通风、排水、压气及其动力1矿山概况设施由地面导入地下的通路[1]，因此，其安全稳定该石膏矿设计开采规模为15万t／a；矿层群联对矿山生产有着深远的影响。合布置下行式开采；设计采矿方法为普通浅孔房柱该矿随着开采深度的加深和采空区面积的法，房间

6、矿柱为间断或连续矿柱，矿房宽度8m，扩大]，采空区的稳定性问题日益突出，尤其矿柱宽度5m，矿房内留设护顶层厚≥1．5m，护底是长期以来所形成的大面积的老采空区，已成层厚≥lm，采用普通钻爆法落矿，电耙出矿。为生产的严重安全隐患，直接影响到布置在上石膏矿层为厚层状，矿体节理裂隙不发育，较覆二层膏中主斜井的安全稳定。为保证矿山能坚固，抗压强度高，硬度4～5级，为中等稳固型，但在空气中易潮解粉化[3]。矿区内，从上往下主要收稿日期：2009—02—27赋存八层石膏，其中3(第一层膏)、6(第二基金项目：山东理工大学博士基金资助项目(4041406

7、026)层膏)、8(第三层膏)三个石膏矿层，厚度变化作者简介：李明(1970一)，男，汉族，山东高密人，副教授，采矿工程专业博士，现山东理工大学资源与环境工程学院主要从事在1～19m，在产状、矿石类型及空间位置上，同采矿工程专业及尾矿库安全的教学与科研等工作。层变化十分自然。8矿层质量好、延伸稳定，平第7期李明等：采空区稳定性对主斜井安全性的影响分析均厚度12．93m，厚度变化系数93，品位变化于设计中预留房间矿柱，破坏严重，采空区内很多房48．O7％～94．36％，平均品位73．95，品位变化间矿柱实际已失去支撑顶板的能力，致使有的位置系

8、数62．6，是主采矿层。几个矿房连通，形成了一个大的采空区。在井下观矿层顶板以泥岩和含膏泥岩为主，岩体结测到一个大的空区，长约60m，高lOm，宽15m，构为层状、层状碎裂结构，