建筑物下保安礦柱回采地壓分布規(guī)律與控制研究.pdf

1、隨著資源量的不斷減少以及礦產(chǎn)資源價格的不斷走高，建筑物下難動用儲量保護(hù)性開采逐漸引起采礦界專家學(xué)者的重視，能否在確保地表安全的前提下最大限度的回收礦產(chǎn)資源是亟需解決的關(guān)鍵問題。論文以程潮鐵礦西區(qū)選廠下保安礦柱回采為工程背景，綜合采用理論計算、室內(nèi)相似模型實(shí)驗(yàn)、數(shù)值模擬計算的方法與手段，探討了單根點(diǎn)柱和點(diǎn)柱群中應(yīng)力分布及轉(zhuǎn)移規(guī)律，定量的研究了充填體對點(diǎn)柱的側(cè)向壓力，并將該規(guī)律應(yīng)用于程潮鐵礦西區(qū)-375 m水平保安礦柱的回采中，對原有設(shè)計參

2、數(shù)進(jìn)行優(yōu)化研究，以指導(dǎo)現(xiàn)場生產(chǎn)工作。論文主要的研究內(nèi)容及成果有:
　　 (1)開展單根點(diǎn)柱充填前后的相似模型實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬研究，通過對比分析得出應(yīng)力在點(diǎn)柱項底部集中、其他部分較均勻分布的規(guī)律，并定量的研究充填體對點(diǎn)柱穩(wěn)定性的提升作用。
　　 (2)運(yùn)用相似模型實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬計算相結(jié)合的方法，對點(diǎn)柱群在上覆巖層壓力作用下的應(yīng)力場分布規(guī)律進(jìn)行研究，得出點(diǎn)柱群中會產(chǎn)生周邊應(yīng)力向中心集中、周邊點(diǎn)柱上部應(yīng)力向心性的轉(zhuǎn)移規(guī)律，研究結(jié)

3、果表明中心部分點(diǎn)柱易發(fā)生破壞，充填體對承載能力低的點(diǎn)柱具有側(cè)壓增強(qiáng)作用。
　　 (3)針對程潮鐵礦的空場嗣后充填法，對西區(qū)-375 m水平保安礦柱回采進(jìn)行了理論計算和數(shù)值模擬計算研究，分析得出采區(qū)穩(wěn)定性較好，但回采率較低，因此，對點(diǎn)柱上向分層充填法進(jìn)行探索性模擬研究。采區(qū)中部點(diǎn)柱及頂板穩(wěn)定性較差，可能會出現(xiàn)失穩(wěn)破壞，基于點(diǎn)柱穩(wěn)定性機(jī)理研究所得部分規(guī)律，提出增大中部11根點(diǎn)柱半徑及提高中部8條進(jìn)路充填體強(qiáng)度兩種優(yōu)化方案，并進(jìn)行相應(yīng)