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《充填體下階段水平礦柱回采頂板安全厚度和進路充填采礦法》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、充填體下階段水平礦柱回采頂板安全厚度及進路充填采礦法黃明清1，于少峰2（1.福州大學紫金礦業(yè)學院，福建福州350108；2.北京科技大學土木與資源工程學院，北京100083）摘要：為了安全回采松散礦碴及低強度充填體壓覆下的階段水平礦柱，采用古典楊森散體壓力理論及矩形等厚薄板力學模型分析了留設(shè)頂板受載情況及安全厚度，并通過工程實例進行了驗證。結(jié)果表明，當上中段破碎底部結(jié)構(gòu)不予回采，下中段頂柱留設(shè)安全厚度時，可通過進路式充填采礦法實現(xiàn)水平礦柱的安全開采；其中，下中段頂柱高5m，采高3.5m，頂板安全厚度1.
2、5m，礦石回收率68%，貧化率3%，取得了較好的安全與經(jīng)濟效益平衡。關(guān)鍵詞：充填體壓覆；矩形等厚薄板；頂板安全厚度；進路式回采Roofsafethicknessanddriftcut-and-fillminingofhorizontalstagepillarunderoverburdenbackfillmaterialsHUANGMingqing1,YUShaofeng2(1.CollegeofZijinmining,FuzhouUniversity,FuzhouFujian350108,China2.
3、SchoolofCivilandResourceEngineering,UniversityofScienceandTechnologyBeijing,Beijing100083,China)Abstract:Torealizethesafeminingofhorizontalstagepillarunderlooseoreparticlesandlow-strengthbackfillmaterials,theroofloadingandsaferetentivethicknesswereanalyz
4、edfollowingtheclassicalJanssengranularpressuretheoryandmechanicalmodelofrectangularuniformthicknessplate,andonsiteverificationwascarriedout.Theresultsshowedthatsafeminingofhorizontalpillarwaspremisedonthepreserveofuploadfracturedbottomandsaferoofthicknes
5、s,andtheapplicationofdriftcut-and-fillmining.Onthisoccasion,theroofofthelowerstagewas5m,wheretheminingthicknesswas3.5m,andtheretentiveroofwas1.5m.Additionally,68%orerecoveryand3%dilutionwereachieved,whichwasanpreferablebalancebetweensafetyandeconomy.Keyw
6、ords:overburdenbackfillmaterials;rectangularuniformthicknessplate;safethicknessofroof;driftcut-and-fillmining引言隨著國家對礦山開采安全與環(huán)保重視程度的加深，越來越多的地下金屬礦山選擇或改用充填法進行開采。出于節(jié)約投資、加快投產(chǎn)的目的，很多礦山采用多中段同時自下而上進行充填法開采，從而在中段間留下了數(shù)量眾多的水平礦柱。據(jù)統(tǒng)計，國內(nèi)受充填體壓覆或影響的礦柱礦量占礦山總儲量的20~40%。階段水平礦柱
7、的回采歷來是采礦界的難題[1]，其結(jié)構(gòu)完整性及穩(wěn)定性不僅受到開采過程中應(yīng)力的二次分布及開采擾動的影響，同時也與相鄰中段充填體的接頂質(zhì)量密切相關(guān)，因此表現(xiàn)出極其復雜的受力狀態(tài)，加劇了開采的安全隱患。如雞冠嘴銅礦在低強度高水充填體條件下采用兩步驟進路充填間隔回采頂?shù)字?，發(fā)現(xiàn)開采前底柱上覆充填體拉應(yīng)力遠超其極限抗拉強度，容易在開采時發(fā)生破壞[2]。銅綠山充填體下階段水平礦柱存在表面剝落、裂隙擴展、損傷積聚、剪切破壞的風險，因此盤區(qū)殘礦采用上向分層充填法進行回采時必須留設(shè)護頂層和點柱[3]?，樼鹕姐~礦頂柱回采時
8、上下中段礦房均已回采并充填，仍發(fā)現(xiàn)水平礦柱處于高度受力狀態(tài)，回采難度大，安全系數(shù)低[4]。平衡好回采過程中的安全性與經(jīng)濟效益是充填體下水平礦柱回收的關(guān)鍵問題，其中最重要的參數(shù)是留設(shè)頂板的安全厚度，留設(shè)頂板過厚，則礦石損失率大；反之，則存在頂板垮塌、破壞的風險。眾多學者采用模型物理試驗、數(shù)值模擬、半定量分析等方法進行頂板安全厚度的計算[5-7]，對充填體壓覆條件下的階段水平礦柱安全回采提供了良好的設(shè)計基礎(chǔ)。本文以石頭嘴銅鐵礦高中段充填體壓覆下
