挑水河磷礦充填條帶礦柱寬度與采場(chǎng)頂板下沉分析.pdf

1、充填條帶礦柱的穩(wěn)定性對(duì)于礦山安全的生產(chǎn)有著重要意義，充填條帶礦柱的塑性區(qū)寬度和兩側(cè)采空區(qū)寬度對(duì)充填條帶礦柱的穩(wěn)定性有著重大的影響。由于挑水河磷礦地處山區(qū)，充填材料運(yùn)輸成本較高，因此采用部分尾礦膠結(jié)充填條帶置換采礦法，采場(chǎng)充填比例要求小于0.5。本文根據(jù)挑水河磷礦實(shí)際情況，通過理論計(jì)算、數(shù)值模擬的方法分析條帶礦柱的塑性區(qū)寬度、核區(qū)寬度、留空區(qū)寬度和采場(chǎng)頂板下沉量，為選擇合適的充填材料灰砂比、充填寬度和留空區(qū)寬度提供指導(dǎo)意見。主要成果如下：

2、
　　（1）在考慮中間主應(yīng)力和礦柱自重的影響下，根據(jù)DP系列屈服準(zhǔn)則和條帶礦柱極限強(qiáng)度，推導(dǎo)極限狀態(tài)下條帶礦柱單側(cè)塑性區(qū)寬度公式。根據(jù)理論計(jì)算和數(shù)值模擬結(jié)果，選擇DP3屈服準(zhǔn)則相比MC屈服準(zhǔn)則更為保守，用于實(shí)際生產(chǎn)更為安全。
　?。?）根據(jù)條帶礦柱核區(qū)頂部支撐應(yīng)力變化近似二次曲線和塑性區(qū)應(yīng)力變化曲線為直線的假設(shè)，建立了核區(qū)中心應(yīng)力與條帶礦柱極限強(qiáng)度之間的關(guān)系，運(yùn)用應(yīng)力平衡原理，建立了極限狀態(tài)下條帶礦柱寬度與兩側(cè)采空區(qū)寬度之間

3、的關(guān)系式。
　?。?）采場(chǎng)頂板下沉的順序?yàn)椋篜h2磷礦礦柱壓縮→采場(chǎng)承重巖層第一次壓縮→充填條帶礦柱壓縮→采場(chǎng)承重巖層第二次壓縮，隨著條帶的逐漸開采，采場(chǎng)上覆巖層最終形成一種波浪形的下沉曲線。因此首先運(yùn)用關(guān)鍵層理論判斷上覆巖層中的關(guān)鍵巖層，然后運(yùn)用承重巖層壓縮量計(jì)算公式和條帶礦柱壓縮量計(jì)算公式分析采場(chǎng)頂板的下沉量。
　?。?）根據(jù)條帶礦柱塑性區(qū)寬度、核區(qū)寬度和留空區(qū)寬度之間的理論公式，對(duì)比數(shù)值模擬結(jié)果，選擇充填材料灰砂比為1