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1、第29卷第2期煤 炭 學(xué) 報(bào)Vol.29No.22004年4月JOURNALOFCHINACOALSOCIETYApr.2004 文章編號(hào):0253-9993(2004)02-0164-03露天礦高邊坡鉆孔采礦法的參數(shù)研究12黃 侃,程國(guó)明(11中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)資源與安全工程學(xué)院,北京 100083;21中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所,北京 100029)摘 要:以義馬礦業(yè)集團(tuán)(義煤)北露天礦為例,建立螺旋鉆機(jī)開(kāi)采鉆場(chǎng)有限元模型,對(duì)不同鉆孔間距和垂向隔層厚度進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算.研究了鉆孔周邊煤柱隨鉆孔間距和垂向隔層厚度變化的位移場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)分布
2、,揭示了邊坡的變形形態(tài)特征和變形機(jī)理,表明鉆孔間煤柱寬度和隔層厚度對(duì)邊坡穩(wěn)定性起關(guān)鍵作用,從而導(dǎo)出露天礦到界邊坡穩(wěn)定的極限條件下,采用螺旋鉆機(jī)技術(shù)回收露天礦最終境界邊坡煤柱的最優(yōu)開(kāi)采方案.關(guān)鍵詞:露天礦;高邊坡鉆孔采礦法;螺旋鉆機(jī)技術(shù);邊坡穩(wěn)定性中圖分類號(hào):TD824文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:AStudyontheparametersofhighwallaugermininginopenpitmine12HUANGKan,CHENGGuo2ming(1.SchoolofResourceandSafetyEngineering,ChinaUniversityofMin
3、ingandTechnology(Beijing),Beijing100083,China;21GeologyandGeophysicsResearchInstitute,ChinaAcademyofScience,Beijing100029,China)Abstract:BasedontheopenpitmineinnorthYimaMiningGroupasanexample,afinitemodelforaugermin2ingzonewasestablishedanddifferentspace(betweenbores)andinterlay
4、erthicknessinuprightwerenumerical2lysimulated.Displacementandstressdistributionchangingwithborespaceanduprightinterlayerthicknessinpillararoundboreswerestudied,theslopedeformationandit’sreasonweredisclosed.Thepillarwidth(be2tweenbores)andinterlayerthicknessisadmittedlycruxofslop
5、estability.Thebestminingprojectofreclaimingfinalpitslopebyaugerisderivedundertheterminalconditionoffinalpitslopestabilityinsurfacemine.Keywords:surfacemine;highwallaugerminingmethod;augermining;slopestability 露天礦高邊坡鉆孔采礦法是從邊坡處通過(guò)一系列平行的大直徑鉆孔,沿煤層鉆進(jìn)較大深度,利用螺旋鉆桿將煤炭鉆采運(yùn)出,回收邊坡煤炭資源.采用螺旋鉆機(jī)
6、開(kāi)采技術(shù)回收露天礦最終邊幫煤炭資源,20世[1]紀(jì)90年代開(kāi)始在國(guó)際上得到較為廣泛的應(yīng)用.對(duì)于采用螺旋鉆機(jī)進(jìn)行開(kāi)采主要的地質(zhì)力學(xué)問(wèn)題是最終境界邊坡和煤柱的穩(wěn)定性.基于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際,運(yùn)用FLAC軟件對(duì)到界邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行了分析,揭示了邊坡的變形特征和破壞機(jī)理,為進(jìn)一步研究鉆孔布置方案及鉆孔間煤柱穩(wěn)定性提供了依據(jù).1 研究區(qū)域工程地質(zhì)條件 義煤北露天礦西部邊幫現(xiàn)已開(kāi)采到最終邊幫,南部也即將到界.采場(chǎng)南幫最終邊坡東部高約30m,西部高約90m,邊坡角一般約32°.西幫最終邊坡高約100m,邊坡角32°.采場(chǎng)西端邊坡到目前為止,尚未發(fā)現(xiàn)有不利于邊幫穩(wěn)定的大型巖體
7、結(jié)構(gòu)面存在,已暴露的最終邊坡整體上是穩(wěn)定的.2-3煤為露天礦的主要可采煤層,平均厚約9145m.煤層內(nèi)含有夾矸,其巖性多為泥巖、炭質(zhì)泥巖,砂質(zhì)泥巖等.收稿日期:2003-11-26作者簡(jiǎn)介:黃 侃(1961-),男,福建福州人,博士研究生,教授.Tel:010-65783221,E-mail:huangkan@bbi1edu1cn?1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net第2期黃 侃等:露天礦高邊坡鉆孔采礦法的
8、參數(shù)研究165 義煤北露天礦南幫土、巖及泥巖弱層的物理力學(xué)試驗(yàn)研究以及以往的歷次滑坡表明:控