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1、煤礦技術(shù)露天轉(zhuǎn)地下開采中頂柱穩(wěn)定性分析李炳建張晉中(1．海城市安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局；2．海城市誠彬礦業(yè)有限公司)【摘要】對影響安全生產(chǎn)的問題一突冒危險性，結(jié)合唐山石方案3：境界頂柱在一4m位置，不留礦柱，2O線剖面最大剪應(yīng)人溝鐵礦的具體地質(zhì)條件、采礦體條件、巖體的結(jié)構(gòu)特征及力學(xué)性力和最小主應(yīng)力位于Ml礦體采空區(qū)的兩側(cè)，標(biāo)高為-120m處，剪應(yīng)質(zhì)測試，本文采用數(shù)值模擬的方法，分析了九種境界頂柱留設(shè)方案，力值為0．60MPa，拉應(yīng)力值為一1．40MPa，頂柱圍巖的剪應(yīng)力值為直觀的展現(xiàn)出不同方案下各個層面的受力分布情況，從中選
2、擇合理0．24MPa，拉應(yīng)力值為一0．61MPa，表明該斷面采空區(qū)的兩側(cè)拉應(yīng)力接的分析方案．指導(dǎo)礦山開采。從而為礦石的安全回采提供保證。近抗拉強(qiáng)度，頂柱圍巖不會破壞，可見增加4m的頂柱厚度頂柱是安【關(guān)鍵詞】露天轉(zhuǎn)地下；頂柱；穩(wěn)定性；數(shù)值分析；突冒全的，當(dāng)考慮長期強(qiáng)度時(強(qiáng)度衰減70％)，頂柱圍巖破壞。方案4：境界頂柱在一6m位置，不留礦柱，2O線剖面最大剪應(yīng)隨著采掘深度不斷增加，露天開采方案越來越不適合礦山生產(chǎn)力和最小主應(yīng)力位于Ml礦體采空區(qū)的兩側(cè)，標(biāo)高為一120m處，剪應(yīng)要求。近些年來，一些礦山開始著手露天轉(zhuǎn)地下開采
3、，如：板石溝力值為0．58MPa，拉應(yīng)力值為一1．42MPa，頂柱圍巖的剪應(yīng)力值為鐵礦，銅官山鐵礦等。由露天轉(zhuǎn)入地下開采的過渡期間，為了礦石020MPa，拉應(yīng)力值為一0．58MPa，表明該斷面采空區(qū)的兩側(cè)拉應(yīng)力接產(chǎn)量持續(xù)，回采安全，多采用分段空場法(留礦柱)留境界頂柱的近抗拉強(qiáng)度，頂柱圍巖不會破壞，可見增加6m的頂柱厚度頂柱是安方案。而要解決的主要問題是境界礦柱留設(shè)尺寸，究竟留多少可以全的，當(dāng)考慮長期強(qiáng)度時(強(qiáng)度衰減70％)，頂柱圍巖破壞。保證開采圍巖穩(wěn)定、生產(chǎn)安全又有更高的產(chǎn)量?如果境界礦柱留的方案5：境界頂柱在Om
4、位置，留8m礦柱，42m礦房，該模型考過薄，易造成境界礦柱突然間崩落，會對地下采空區(qū)產(chǎn)生強(qiáng)動力沖慮了間柱的支撐作用，2O線剖面最大剪應(yīng)力和最小主應(yīng)力位于采空擊，當(dāng)境界礦柱塌落時，對采空區(qū)內(nèi)空氣壓縮，會形成破壞性很大區(qū)的兩側(cè)，標(biāo)高為一120m處，其值為0．45MPa，小于不考慮間柱情況的氣浪，對井下設(shè)施及人員有很大危害，甚至可使礦井報廢。境界下(模型1)的最大剪應(yīng)力(0．63MPa)，拉應(yīng)力值為一1．11MPa，也礦柱如果留的過厚又會造成礦產(chǎn)資源的浪費，礦柱回采率低，貧化小于考慮間柱情況下(模型1)的拉應(yīng)力(1．41MP
5、a)；頂板處的剪率大。在傳統(tǒng)的工程設(shè)計中，一般采用工程類比法確定，此方法造力為0．15MPa，拉應(yīng)力值為一O．47MPa，和不考慮間柱情況下(模型成尺寸過大或者不足情況比較普遍。隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)值1)對比，表明該斷面采空區(qū)圍巖應(yīng)力集中程度減小，兩側(cè)將產(chǎn)生破模擬的方法被認(rèn)為是目前最先進(jìn)的技術(shù)。因此，本文采用數(shù)值模擬壞，頂柱圍巖沒有破壞，當(dāng)考慮長期強(qiáng)度時(強(qiáng)度衰減70％)，頂柱的方法，分析了九種境界頂柱留設(shè)方案，直觀的展現(xiàn)出不同方案下圍巖沒有破壞。各個層面的受力分布情況，從中選擇合理的分析方案，指導(dǎo)礦山開方案6：境
6、界頂柱在2m位置，留8m礦柱，42m礦房，該方案頂采。從而為礦石的安全回采提供保證。柱減小2m，考慮8m的間柱支撐，2O線剖面最大剪應(yīng)力位于采空區(qū)1工程概況的兩側(cè)，標(biāo)高為一120m處，其值為0．48MPa，頂板處的剪力為0．18MPa，唐鋼礦業(yè)公司石人溝鐵礦是唐鋼的主要供礦單位，其露天開采最小主應(yīng)力位于采空區(qū)的兩側(cè)，標(biāo)高為一120m處，其值為-1．24MPa，已經(jīng)進(jìn)入末期。以l6線為界，將采區(qū)劃分為南、北兩個采區(qū)。目前，頂板處的拉應(yīng)力值為一0．50MPa，表明該斷面采空區(qū)頂柱圍巖沒有破南區(qū)露天開采已經(jīng)結(jié)束，并作為內(nèi)部排
7、土場。井下開采擬采用分段壞，穩(wěn)定性較好，當(dāng)考慮長期強(qiáng)度時(強(qiáng)度衰減70％)，頂柱圍巖破空場法留頂柱的方案。采用前進(jìn)式采礦，后退式回采。礦區(qū)為一單壞。斜構(gòu)造，斷裂構(gòu)造發(fā)育，對礦體影響較大。方案7：境界頂柱在4m位置，留8m礦柱，42m礦房，該模型和其中在設(shè)計范圍內(nèi)對礦體破壞較大的有F8，F(xiàn)18，F(xiàn)9，F(xiàn)a，F(xiàn)5，方案2相比，頂柱厚度一致，但考慮了間柱的作用；和模型6相比，F(xiàn)c斷層，使巖體破碎，降低巖體力學(xué)強(qiáng)度。如在2O線附近F8斷層項柱厚度減小2m。計算得到2O線剖面最大剪應(yīng)力和最小主應(yīng)力位帶內(nèi)充有煌斑巖脈，在19線附近
8、有一條閃長巖脈橫穿M2礦體。本于M1礦體采空區(qū)的兩側(cè)，標(biāo)高為-120m處，剪應(yīng)力值為0．50MPa，拉文分析的范圍為16—28線(重點是2O線)，長約t400m，主要為M2應(yīng)力值為一1．35MPa，頂柱圍巖的剪應(yīng)力值為0．22MPa，拉應(yīng)力值為礦體，次為~f1礦體。Ml礦體分布在l0—26線間，全長2200m。礦-0．55MPa，
