中厚急傾斜破碎礦體開采人工假頂結(jié)構(gòu)研究與應(yīng)用.pdf

1、開磷集團(tuán)用沙壩礦急傾斜中厚破碎磷礦體品位高且質(zhì)量好，但礦體回采存在作業(yè)安全性差，生產(chǎn)能力難以發(fā)揮、開采成本高等問題，針對(duì)以上困難，應(yīng)用“人工假頂下向高分段膠結(jié)充填采礦法”進(jìn)行回采，其創(chuàng)新點(diǎn)在于預(yù)構(gòu)筑高強(qiáng)度人工假頂防護(hù)結(jié)構(gòu)并增加分段高度，使用中深孔爆破回采，確保安全高效回采。這其中，人工假頂防護(hù)結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)急傾斜破碎礦體安全高效回采的關(guān)鍵技術(shù)，直接影響著“人工假頂下向高分段膠結(jié)充填采礦法”的成功應(yīng)用?？紤]到地下礦巖特性、地質(zhì)條件及地下礦山施

2、工過程中的復(fù)雜與不確定性等因素，應(yīng)對(duì)人工假頂結(jié)構(gòu)承載強(qiáng)度設(shè)計(jì)及構(gòu)筑方法進(jìn)行探討，并進(jìn)行穩(wěn)定性分析，本文就此展開深入研究，得出以下成果:
　　(1)設(shè)計(jì)出主梁承載以及吊筋懸吊承載兩種人工假頂承載方案，并從施工難易程度及礦山實(shí)際條件等方面進(jìn)行分析比較，優(yōu)選出吊筋懸吊承載人工假頂方案。
　　(2)給出了人工假頂分別在充填體或冒落礦巖荷載作用下荷載計(jì)算方法，并推導(dǎo)出人工假頂所受最大彎矩計(jì)算公式;分析得出薄“板”力學(xué)模型適用于人工假頂

3、失穩(wěn)機(jī)理計(jì)算，且根據(jù)“軟支弱板”結(jié)構(gòu)可知，人工假頂設(shè)計(jì)中應(yīng)重點(diǎn)考慮的破壞形式是彎曲拉伸破壞。
　　(3)完成了不同分段人工假頂在自重和上部荷載作用下的強(qiáng)度設(shè)計(jì)、配筋設(shè)計(jì)及錨索承載力設(shè)計(jì);推導(dǎo)出人工假頂造價(jià)函數(shù)，研究出不同厚度下人工假頂?shù)暮侠砼浣盥?進(jìn)行了詳細(xì)的人工假頂施工設(shè)計(jì)與工藝流程設(shè)計(jì)。
　　(4)運(yùn)用ANSYS軟件完成了人工假頂結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析，得出金屬網(wǎng)在提高人工假頂?shù)恼w強(qiáng)度和承載能力發(fā)揮重要作用，并且驗(yàn)證人工假頂設(shè)