某铜矿分段空场嗣后胶结充填法人工假顶厚度计算及分析

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1、某铜矿分段空场嗣后胶结充填法人工假顶厚度计算及分析朱俊宁张志贵麵BBS南科技大学环境与资源学院某铜矿采用分段空场嗣后充填法进行回采，开采过程屮在顶柱屮留有大量矿石，成为永久损失。为安全有效地回收遗留在顶柱中的高品位矿石，需在上中段底部铺设人工假底作为下中段的人工假顶。由于人工假顶厚度是影响巷道稳定性的重要因素，因此木文针对该铜矿的2640m中段建立了钢筋混凝土人工假顶力学模型并进行受力分析。在此基础上利用塌落拱原理与组合梁理论分别计算了人工假顶的厚度，并得出该矿的人工假顶厚度为1.5m。该方法可为同类矿山借鉴。关键词：分段空场嗣后胶结充填法;人工假顶;力学模型;厚度计算;朱俊宁（1991-

2、）,男，研究生，矿业工程专业。CalculationandanalysisonthethicknessofartificialroofbysublevelopenstopingbackfillingmethodusedinacoppermineZHUJunningZHAOZhounengZHANGZhiguiCHENBoCHENSijieCHENXingmingSchoolofEnvironmentandResource,SouthwestUniversityofScienceandTechnology:Abstract：Intheminingprocess,alargeamountofo

3、rewasleftinthesupportpillartobepermanentlosswithsublevelopenstopingbackfillingmethod.Toslopehighqualityorethatleftinthesupportpillarsafelyandeffectively,itisnecessarytolayaartificialbottomastheroofonthenextstage.Becausethethicknessoftheartificialroofisasignificantelementinfluencedthestabilityofthe

4、tunnel,amechanicsmodelofreinforcedconcreteartificialrooffortheunderground2640mstageinthismineisestablishedandtheforceconditioninthispaperisanalyzed.Onthebasis,Archcollapseprincipleandcomposedrockbeamtheoryarcusedtocalculatethereasonablethicknessoftheartificialroofrespectively,andasaresult,thethick

5、nessoftheartificialroofisL5minthemine.Themethodcanbeusedforreferenceinothersimilarmines.Keyword：sublevelopenstopingbackfillingmethod;artificialroof;mechanicsmodel;thicknesscalculating;某铜矿矿体属急倾斜中厚矿体，采用分段空场嗣后胶结充填法开采，目前主要冋采2760m中段，2700m中段与2640m中段正进行开拓采准工作。该铜矿大部分矿块预留顶柱（高6m），顶柱矿量约占各屮段矿量的10%,且矿石品位多属富矿之列

6、。充分回收这部分资源，无论是提高矿山的经济效益、增加资源的回采率，还是促进矿山可持续发展，都有着十分重要的意义。由于矿体顶板围岩主要为石英绢云母千枚岩，底板围岩主要为石英绿泥石千枚岩、含铁碳质石英绢云母千枚岩，岩石稳定性较好。除碳质千枚岩段质量属中等外，其余岩段质量均属屮等以上，岩石普氏系数f=4~10，因此，为丫更安全有效地回收遗留在顶柱中的高品位矿石，针对矿体厚度在10m以上的矿块，需在中段底部铺设人工假底作为下一中段顶柱回收的人工假顶。鉴于目前的开采现状,2760m中段正在进行回采且己回采大部分矿房，因此将研宄对象定位2640m中段（即在2700m屮段底部铺设人工假底作为2640m屮

7、段顶柱回采的人工假顶）。1顶柱回采方法概述某铜矿中段高60m,顶柱高6m,采用进路胶结充填法回采，沿走向布置的典型方案如图1所示，采场K:3（r40m，宽4~5m;垂直走向布置时，采场长为矿体厚度,采场宽度与沿走向布置一致。由于顶柱上部预先铺设了钢筋混凝土人工假顶，可一次采全高，采高6m。为了保证回采顶柱安全，要求人工假顶有足够的强度，一方而能够承载上部充填体施加的压力，男一方而有足够的允许暴露时间，确保直接暴露在假顶之