普通房柱法采矿对矿柱稳定性分析-论文.pdf

《普通房柱法采矿对矿柱稳定性分析-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、·54·价值工程普通房柱法采矿对矿柱稳定性分析PillarStabilityAnalysisinCommonRoom-and-piliarMiningMethod周勇ZHoUYong；贺应来HEYing-lai(锡矿山闪星锑业有限责任公司，冷水江417500)(HsikwangShanTwinklingStarCo．，Ltd．，Lengshuijiang417500，China)摘要：本文通过对锡矿山闪星锑业有限责任公司南矿的开采历史、现状及地压岩移活动分析，对该矿普通房柱法采矿矿柱稳定性进行了分析。Abstract：Throughanalysisofthehistory，cu

2、rrentsituationandgroundpressurerockmovementactivitiesofsouthoreofHsikwangShanTwinklingStarCo．，Ltd．，thisarticleanalyzesthepillarstabilityincommonhome—and—pillarminingmethod．关键词：南矿；房柱法；地压‘9矿柱变形性；平均应力；临界尺寸；矿柱强度Keywords：southore；ro0m—and—pi11armethod；groundpressure；pillardeformation；averagestres

3、s；criticaldimension；pillarstrength中图分类号：TD851文献标识码：A文章编号：1006—4311(2014)18—0054—02O引言需要指出，在外载荷达极限值时，矿柱可能出现破裂，对于锡矿山南矿来说，主要是对飞水岩矿床进行开其全部的承载能力不会立即丧失，其发展结果有：①破坏采。自1897年开采飞水岩矿床以来，至今已117年，受各不再发展，矿柱继续保持稳定：随其下沉变形，如果顶板载种因素的影Ⅱ向，解放前的开采方式为采富弃贫，乱采滥挖，荷迅速降低，那么矿柱依然可以借助残余强度支承地压。造成大规模的空区，并且采完后没有进行任何的处理，因②矿柱的破

4、坏继续发展直至丧失稳定：随顶板的下沉，如此频繁发生冒顶事故，矿工的生命财产安全受到严重威果顶板载荷变化很小，那么顶板残余强度不足以支承地压，胁。解放以后，采用房柱采矿法对锡矿山进行开采，使得采故矿柱一旦屈服或破裂，必然一直发展至完全坍塌为止。空区的面积逐渐增大，甚至许多采空区连成一体，引发急2影响矿柱稳定性因素剧地压活动，大面积的地压活动先后层发生过三次，严重①矿柱受载大小。②矿柱宽高比：宽高比大的矿柱稳影响正常生产；因此怎样合理确定矿房与矿柱的尺寸和方定性好。③矿房尺寸与矿柱尺寸。④构造因素：对空场及矿式也是保证矿山安全生产的关键。柱中的结构面调查分析。⑤矿柱自身的强度。1房

5、柱法矿柱稳定性分析3计算矿柱稳定性方法受矿体开采的影Ⅱ向，将会导致应力重新分布、增加矿研究矿柱的力学性能，正确进行矿柱设计，需解决作柱荷载，如图1所示。与原岩强度相比，如果矿柱应力状态用于矿柱上的荷载、矿柱中的应力分布和矿柱自身强度等较高，当矿柱发生破裂时，矿柱峰值承载能力成为采矿关问题。注的重点。3．1矿柱的平均应力岩柱的底面积S即是按岩柱分摊的开采面积与矿柱自身面积之和，由此计算矿柱的平均应力。如图3所示，矿柱平均应力为：O'p=p(1+wJwp)Z=rz(1+wdwp)。式中：广岩石容重；z一埋藏深度；W。，w分别为矿房和矿柱的宽度。图4列出了两种不同的矿柱布置方式中平均

6、应力的计算公式。在所有情况下，。值均用一个单独矿柱上岩柱的重量与该矿柱的平面图面积之比来表示。3．2矿柱强度(~)Bunting公式(1911年)。煤岩的单轴抗压强度是早期岩石力学研究首先探讨的问题之一。Bunting最早提出了计算煤柱强度的经验公式：Sp=S。『0．7+0．3(WJh)]，式中：s矿柱的强度，MPa；s_矿岩强度参矿柱的绝对或相对大小直接影Ⅱ向矿柱对采矿所引起数，MPa；W矿柱的宽度，in；h一矿柱的高度，in。②荷载的整体响应。矿柱岩体的地质构造和围岩对矿柱所施Bieniawski公式(1968年oBieniawski(1968年，1975年)与加的表面约束

7、特性，如图2所示。VanHeerden(1975年)通过对南非Witbank煤柱宽高比为0．5—34的66个煤柱试件的大规模原位测试求出的煤柱强度计算公式如下：SP=Sr[0．64+0．36(W．／h)】，上式中用了“临界尺寸(Criticalsize)”的概念，即：当试块的尺寸超过“临图2矿柱变形性状的主要模式界尺寸”以后，试块的强度将不再随尺寸的增加而减小。③1981年，Bieniawski再次推荐的煤柱强度设计公式为：Sp=作者简介：周勇(1968一)，男，湖南郴州人，科长，工程师，主