平朔東露天礦采空區(qū)上覆巖層安全厚度研究.pdf

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1、第31卷第4期露天采礦技術(shù)V01．31No．42016年4月OpencastMiningTechnologyApr．2016DOhl0．132350．cnki．1tcm2016．04．012引用格式：趙登娟，傅新華，徐君．平朔東露天礦采空區(qū)上覆巖層安全厚度研究[J]．露天采礦技術(shù)，2016，31(4)：40—44．平朔東露天礦采空區(qū)上覆巖層安全厚度研究趙登娟，傅新華，徐君(中煤平朔煤業(yè)有限責(zé)任公司東露天礦，山西朔州036006)摘要：通過分析東露天礦巖石的力學(xué)指標(biāo)，借助離散元數(shù)值模擬軟件UDEC對東露天礦不同跨度采空區(qū)進行分析，得出相應(yīng)跨度時上覆巖層的安全

2、厚度，并進一步得出了與實際采空區(qū)上覆巖層安全厚度誤差較小的計算公式。關(guān)鍵詞：露天礦；采空區(qū)；安全厚度；數(shù)值模擬中圖分類號：TD824文獻標(biāo)志碼：B文章編號：1671—9816(2016)04一O040—05ResearchongoalroofrocksafetythicknessinPingshuoEastOpen-pitMineZHA0Dengjuan，F(xiàn)UXinhua，XUJun(EastOpen-pitMine，ChinaCoalPingshuoCoo]Co．，，Shuozhou036006,China)Abstract：Byanalyzingthe

3、mechanicsindexofrockinEastOpen-pitMine，thearticleanalyzedthediferentspangoalwiththediscreteelementnumericalsimulationsoftwareUDEC，obtainedthesafetythicknessofroofrockinthecorrespondingspanandtheformulathathadsmalldiferencewithroofrocksafetythickness．Keywords：open-pitmine；goaf；safe

4、thickness；numericalsimulation露天礦開采境界內(nèi)存在采空區(qū)時，為了保證露以有不同的理論來計算上覆巖層安全厚度的方法。天礦的正常生產(chǎn)和作業(yè)安全，采空區(qū)上覆巖層應(yīng)?，F(xiàn)有計算采空區(qū)上覆巖層安全厚度理論計算方法留一定的安全厚度【“。巖層厚度太小導(dǎo)致采空區(qū)坍有：厚跨比法、荷載傳遞線交匯法、普氏拱理論估算塌上部臺階陷落，對在臺階上作業(yè)的人員和設(shè)備造法、結(jié)構(gòu)力學(xué)梁理論計算法、K．B．魯佩涅依特理論計成危害。采空區(qū)上覆巖層安全厚度受多重因素影響，算法、B．M．波哥留波夫計算法等[6-71。根據(jù)現(xiàn)場實踐包括地質(zhì)因素、巖石力學(xué)性質(zhì)(地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育情況、

5、及相關(guān)研究報告，應(yīng)用理論計算法對東露天采空區(qū)巖石質(zhì)量、結(jié)構(gòu)類型、物理力學(xué)性質(zhì))、采空區(qū)特征上覆巖層的安全厚度進行分析，平朔東露天煤礦首(形成時間、形狀、埋深及暴露面積)、外部活動(上采區(qū)的采空區(qū)主要集中在煤層之上，采空區(qū)跨度覆巖層所承受的荷載、采礦方法及水文活動)等【。范圍集中在l530m，最大跨度約為40m；采空區(qū)影響露天礦采空區(qū)上覆巖層安全厚度的因素很多，高度范圍集中在1015m，最大高度為25．6m，巖評估所有因素是比較艱難的，因此，只有科學(xué)分析影體物理力學(xué)參數(shù)指標(biāo)主要以中煤平朔煤業(yè)有限公司響采空區(qū)上覆巖層安全厚度的因素，抓住主要因素，的巖土工程勘察

6、報告為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。對于東露天煤礦采用科學(xué)合理、切合實際的方法對其進行分析、處理煤層上部巖石的力學(xué)指標(biāo)進行了分析計算，其計和計算，才可能對其做出合理的計算】。算結(jié)果見表1。表1東露天煤礦煤層上部巖石的力學(xué)指標(biāo)1概述巖土名稱，容重由于巖層是一種非均勻介質(zhì)且?guī)r層有著受載荷

7、tkN·nl、、內(nèi)摩o／(慧o角黏c

8、聚MP力a拉口0強M度Pa抗口壓lM強P度a的灰色特性，因此根據(jù)假設(shè)上覆巖層的性質(zhì)不同，可中粗砂巖22．625．740．102．1313．43收稿日期：2015—10—25泥巖、砂質(zhì)泥巖23．I23．85O．091．929．22作者簡介：趙登娟(1986_-

9、)，男，碩士，2014年畢業(yè)于中粉細砂巖22．922．250．081．4312．33國礦業(yè)大學(xué)露天開采專業(yè)，現(xiàn)在中煤平朔東露天礦生產(chǎn)技術(shù)中粗砂巖23．729．n0．134．2021．63泥巖23．427．47O．I11．9014．91部工作。．·40·第31卷第4期露天采礦技術(shù)Vo1．31No．42016年4月OpencastMiningTechnologyApr．2016采空區(qū)上覆巖層安全厚度計算采用較大安全系考慮了采空區(qū)跨度、頂板巖石特性及爆破作用等因數(shù)，y取上覆巖層的平均值23．14kN／m，、、、c素；彈性力學(xué)小變形薄板理論法則將頂板簡化成三取最小

10、值1．43MPa，12．33MPa，22．25。，0．08MPa。