基于可靠度理论的充填体强度设计.pdf

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1、第32卷第6期矿冶工程V01．32No62012年12月MININGANDMETALLURGICALENGINEERINGDecember2012基于可靠度理论的充填体强度设计①刘志祥，刘青灵，周士霖(1．中南大学资源与安全工程学院，湖南艮沙410083；2．中冶京诚(秦皇岛)工程技术有限公司，河北秦皇岛066001)摘要：对充填体的强度控制型和剪切控制型破坏形式模型进行了力学分析，建立了两种破坏模型的极限状态方程，对影响充填体可靠度指标的因素进行敏感性分析后发现，强度控制型破坏模型中充填体自身的单轴抗压强度对可靠度指标影响较大，剪切控制型破坏模型中充填体的粘聚力对可

2、靠度指标影响较大。以三山岛金矿深部采场为例进行了可靠度分析，经过计算发现采用配比1：8的充填体可达到安全回采的求，对现场实际生产有指导意义。关键词：充填体强度；可靠度；无间柱采矿法；敏感性分析中图分类号：TD852文献标识码：A文章编号：0253—6099(2012)06—0001—04BackfillStrengthDesignBasedonReliabilityTheoryLIUZhi．xiang，LIUQing—ling，ZHOUShi。lin(1．SchoolofResourcesandSafetyEngineering，CentralSouthUnivers

3、ity，Changsha410083，Hunan，China；2．CapitalEngineering&ResearchIncorporationQinhuangdaoCoLtd，Qinhuangdao066001，Hebei，China)Abstract：Twolimitstateequationswereestablishedbasedonmechanicalstudiesonthecompression—dominantandshear—dominantfailuremodesofbackfillingbody．Sensitivityanalysesofthef

4、actorsaffectingthereliabilityindexofback—fillingbodiesindicatedthattheuniaxialcompressionstrengthofbackfillinthecompression—dominantfailuremodelandcohesiveforceinshear-dominantfailuremodelhadabiggerinfluenceonthereliabilityindex．TakingthedeepminingpracticeinSanshandaoGoldMineasanexample

5、，reliabilitycalculationshowedthatbackfillingbodywiththeproportionof1：8couldmeettherequirementofsafestoping．Theresultprovidesguidancetotheon-siteproduction．Keywords：strengthoffillingbody；reliability；stopingwithoutinterveningpillars；sensitivityanalysis近年来，随着矿产资源的不断开采，无间柱采矿法响，本文主要采用可靠度理论对充

6、填体的稳定性进行由于能大大降低矿石损失率而逐渐得到许多矿山重分析，充分考虑充填体的两种破坏形式的不同，采用串视¨。由于无问柱采矿法的回采矿柱是在一步矿房联系统对充填体稳定性进行分析，用可靠度指标来表的充填体保护下进行的，为了保证二步回采过程的安征充填体的稳定性，最终达到指导现场充填配比的全，有必要对充填体的稳定性进行分析研究，从而在科目的。学理论的支持下保证二步回采的安全。1充填体作用机理目前对于充填体稳定性的研究方法主要有弹性力学分析、数值模拟、有限元计算等，但是影响充填体北京科技大学于学馥教授研究采矿过程中地应力稳定性的因素很多¨4J，尤其对于深部采场中充填体的变

7、化规律时发现j：在采矿过程中，判断井下开挖对稳定性分析，表现为高度非线性特征，且有很多不确定围岩的稳定性影响取决于是否引进了新的介质(如充因素。可靠度理论因其以概率论为依托，将影响稳定填体、废石等)，在没有引进新的介质的情况下，开挖性的因素定为随机变量，能准确的掌握充填体尤其是的次数越多，对围岩的稳定性影响越大；反之，开挖次深部采场充填体的稳定性特征。以前的研究仅仅采用数越多，则越有利于围岩稳定。可靠度理论对充填体稳定性进行分析』，没有考虑充填体与围岩间的作用机理可以概括为三方面：到充填体的破坏形式的不同对可靠度分析造成的影①充填体力学作用机理，充填