河流及村庄下硫铁矿回采上限与矿房宽度确定方法

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1、第66卷第1期有色金属(矿山部分)2014年1月doi：10．3969l／J．issn．1671-4172．2014．O1．005河流及村庄下硫铁矿回采上限与矿房宽度确定方法汪齐全，吴鹏。(1．安徽省庐江县金鼎矿业有限公司，合肥231555；2．北京矿冶研究总院，北京100160)摘要：以安徽某河流及村庄下硫铁矿开采为背景，通过理论计算，确定了安全回采上限、优化了矿块结构参数，并利用数值模拟手段对优化后地表变形进行了预测。预测结果显示，地下开采对地表河流、建(构)筑物影响很小，能满足该矿安全开采的要求。关键词：“三下”开采

2、；回采上限；矿房宽度中图分类号：TD851文献标志码：A文章编号：1671—4172(2014)01—0018—02UpperlimitofextractionandstopewidthcalculationofpyritemineunderriverandvillageWANGQiquan．WUPeng(1．LujiangJindingMiningCo．，Ltd．，AnhuiProvince，Hefei231555，China；2．BeijingGeneralResearchInstituteofMining&Metal

3、lurgy，Beijing100160，China)Abstract：Basedonapyritemineunderriversandvillages，theupperlimitofextractionandstopewidtharecalculatedbytheoretica1methods．Surfacedeformationisalsocalculatedbynumerica1simulation．AccordingtOthepredictionresults，theundergroundminingofthispy

4、riteminehaslittleinfluenceontheriverandbuildings．Keywords：miningunderbuilding，railwayandwater-body；upperlimitofextraction；stopewidth“三下”开采一般指建筑物、路基(公路、铁路金、银等的大型隐伏硫铁矿床，矿床属顶板及矿体本等)、水体下矿体的开采。我国大量的矿产资源被身直接进水的以孔洞、裂隙充水为主的隐伏型层状建筑、路基、水体压覆，此类“三下”矿产资源的开采矿床，水文地质条件属复杂类型。矿体及顶、

5、底板岩所引起的地表变形可能会导致工程灾害，如：建筑物石呈碎块状、砂状、松软状，矿岩破碎，稳固性差。矿在采动应力作用下遭到不同程度的破坏，铁路路基区地表被大量农田覆盖，矿区内有2条河流和1条产生竖向不均匀沉降和轨道的横向错动，地表水沿3．5万V高压输电线穿过，河流附近有住户较集中导水裂隙带下渗等L2]。为确保“三下”矿体安全回的村庄，地表不允许沉降变形。采，减轻对地表建(构)筑物的影响，国内外很多学者矿体数量较多，走向不等，倾角5。～40。，平均厚采用不同方法对地下开采引起地表变形或沉陷规律度201TI左右，属缓倾斜薄至中厚

6、矿体，设计主要采用及其控制技术等进行了研究]。上向水平分层充填法回采，年开采矿石量100万t。安徽省某硫铁矿矿区地表有河流、村庄、高压线2安全回采上限的确定及地质断层，地表不允许沉降变形，属于典型的“三下”矿体开采。本文通过理论计算确定安全回采上地下开采引起上覆岩体移动，按破坏程度自下而限，进行矿房宽度优化，并采用数值模拟方法对地表上分为“冒落带、裂隙带、弯曲带”三带，其发育程度主移动变形进行预测。要取决于采出厚度、采矿方法、岩层倾角和岩石性质等。“三带”理论在我国煤矿系统已进行多年研究，并1工程概况积累了大量实例资料，有

7、较准确的计算公式Lg]。该矿床是一个以硫铁矿为主，共(伴)生铁、铜、金属矿的上覆岩层移动和破坏规律与煤矿有所不同，但是在采用充填采矿法的前提下，可以借鉴从基金项目；“十二五”国家科技支撑计划项目(2012BAB01B01)煤矿开采得出的“三带”理论进行金属矿山冒落带和作者简介：汪齐全(1962一)，男，高级工程师，硕士，采矿工程专业，主要从事采矿及矿山防治水研究工作。裂隙带的高度计算，对空区冒落可能传导至地表引第1期汪齐全等：河流及村庄下硫铁矿回采上限与矿房宽度确定方法19发的地表沉降、塌陷等问题进行合理探讨。一般情度大于

8、开采宽度3倍以上条件下，根据光弹试验研况下，空区上方冒落带H和裂隙带H被认为都是究，按式(2)估算矿房的极限跨度：透水的，可将它们合称为导水裂隙带。在不考虑裂4．5(ATH+[])，隙带上段导水性很弱的微裂带的前提下，导水带高一丽瓣度H应小于H+H。对于矿体倾角小于4O。，且式中：[]一顶板岩石许用拉应