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《分段鑿巖階段空?qǐng)龇斨烷g柱》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、分段鑿巖階段空?qǐng)龇斨烷g柱合理參數(shù)的確定孫嘉,劉武團(tuán)(西北礦冶研究院甘肅白銀730900)摘要:本文通過(guò)普氏拱法、長(zhǎng)寬比梁板法、載荷傳遞交匯線法、彈性力學(xué)法和類比法來(lái)確定小熱泉子銅礦礦柱參數(shù),并且在該礦的實(shí)踐生產(chǎn)中得以驗(yàn)證。礦柱合理參數(shù)的確定不僅使該分段鑿巖階段空?qǐng)霾傻V方法在實(shí)踐生產(chǎn)中得以安全、高效、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)用,還為同類礦山確定礦柱合理參數(shù)提供了借鑒。關(guān)鍵詞:分段鑿巖;階段空?qǐng)?;頂柱;間柱;合理參數(shù);穩(wěn)定性DeterminationofReasonableParametersofTopPillarandRibPillarinSublevelD
2、rillingandBenchOpenStoppingSUNJia,LIUWutuan(NorthwestResearchInstituteofMiningandMetallurgy,Baiyin730900,China)Abstract:Inthispaper,Naturalarchmethod,beamandplatemethod,loadtransmissionline,elasticmechanicsmethodsandanalogymethodareusedtodeterminedpillarparameterofXiaorequan
3、zicoppermine,andverified?the?resultsintheproductionpractice.Reasonableparametersofpillarcanmakesubleveldrillingandbenchopenstoppingmethodintheproductionpracticetobemoresecure,efficientandeconomical.Italsoprovidedareferenceforsimilarmining.KeyWords:Section-wisedrilling;Bencho
4、penstopping;Toppillar;Ribpillar;Reasonableparameter;Stability1前言小熱泉子銅礦1996年開發(fā)單位經(jīng)重組后對(duì)礦山進(jìn)行地下開采,回采工作已進(jìn)行15年。2008年根據(jù)礦方改擴(kuò)建的要求,西北礦冶研究院主要針對(duì)該礦Ⅰ號(hào)礦床572m以上水平的四個(gè)主要礦體進(jìn)行回采設(shè)計(jì)。根據(jù)礦體賦存狀態(tài)和開采技術(shù)條件,采礦方法在以前采用淺孔留礦法的基礎(chǔ)上又增加了分段鑿巖階段空?qǐng)龇?。由于分段鑿巖階段空?qǐng)龇ㄊ且揽繃鷰r自身穩(wěn)固性和礦柱來(lái)維護(hù)回采空間,因此礦柱參數(shù)的合理確定將決定礦柱在礦房是否回采完畢時(shí)就發(fā)生頂板局部冒落、
5、圍巖片幫、礦柱發(fā)生裂縫或剝落等現(xiàn)象,從而導(dǎo)致預(yù)留礦柱不能進(jìn)行回收,這不僅造成礦山資源與礦山經(jīng)濟(jì)效益的巨大損失,還對(duì)礦山正常生產(chǎn)和工作人員的安全構(gòu)成了威脅。為實(shí)現(xiàn)該礦安全、高效回采,有必要確定礦柱合理參數(shù)。礦柱合理參數(shù)的確定不僅可以為今后地壓管理創(chuàng)造有利條件,還為指導(dǎo)礦山進(jìn)行安全組織生產(chǎn)、科學(xué)合理高效的回收、利用資源,提高同類礦山技術(shù)水平和科技進(jìn)步具有極其重要的意義。2分段鑿巖階段空?qǐng)龇ǖV房頂柱穩(wěn)定性分析:在目前經(jīng)濟(jì)效益滑坡和資源減少的情況下,分段鑿巖階段空?qǐng)龇ú傻V方法必須滿足生產(chǎn)能力高、采礦工效高、安全程度高、采切比低、損失貧化低、采礦成本低和
6、采礦工藝易于掌握、施工簡(jiǎn)易等特點(diǎn)。礦山開采是在三維空間中進(jìn)行,采用空?qǐng)龇ㄩ_采的礦體回采完畢后,懸空頂柱由間柱支撐,并在礦房上方形成具有某種邊界約束的三維板狀結(jié)構(gòu)。礦房中頂柱是相對(duì)薄弱的部分,當(dāng)原有礦房結(jié)構(gòu)、礦柱承載狀況和地應(yīng)力發(fā)生改變時(shí),形成局部應(yīng)力集中和巖體破壞,引發(fā)礦房頂柱失穩(wěn)坍塌導(dǎo)致礦石貧化加劇或?qū)е孪路謱拥V體不能進(jìn)行回采,給礦山正常的安全生產(chǎn)帶來(lái)不便。因此,分析礦房頂柱安全厚度對(duì)評(píng)價(jià)小熱泉子銅礦礦房穩(wěn)定性有著重要的意義。[1]小熱泉子銅礦礦石力學(xué)參數(shù)見(jiàn)表1.表1小熱泉子銅礦礦石力學(xué)參數(shù)Table1Mechanicsparameterso
7、fXiaorequanzicopperore抗壓強(qiáng)度(MPa)抗剪強(qiáng)度(MPa)抗拉強(qiáng)度(MPa)泊松比密度(g/cm3)彈性模量(GPa)內(nèi)摩擦角(°)41.231.23.8830.212.59616.637-402.1普氏拱法:普氏拱理論又稱破裂拱理論。采空區(qū)形成后,其頂板將形成拋物線形的拱帶,空區(qū)上部巖體重量由拱承擔(dān)。對(duì)于堅(jiān)硬巖石,頂部承受垂直壓力,側(cè)幫不受壓,形成自然拱;對(duì)于較松軟巖層,頂部及側(cè)幫有受壓現(xiàn)象,形成壓力拱;對(duì)于松散性地層,采空區(qū)側(cè)壁崩落后的滑動(dòng)面與水平交角等于松散巖石的內(nèi)摩擦角,形成破裂拱。頂板安全厚度計(jì)算公式為:(1)b
8、:空?qǐng)鰧挾?2,m;h:空?qǐng)龈叨?,m;f:礦石強(qiáng)度6.8;:巖石內(nèi)摩擦角,40°;表2普式拱法計(jì)算頂柱安全厚度Table2Resultof?safet