采矿与安全工程学报 ›› 2020, Vol. 37 ›› Issue (6): 1084-1093.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2020.06.002

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大跨度采场上部硐室条形矿柱尺寸优化研究

史秀志,柯武阳,苟永刚,霍晓峰,阚忠辉   

  1. 1.中南大学资源与安全工程学院,湖南 长沙 410083;2.沙溪铜矿,安徽 合肥 231561
  • 出版日期:2020-11-15 发布日期:2020-11-27
  • 作者简介:史秀志(1966— ),男,河北省邢台市人,教授,博士,博士生导师,从事采矿与安全方面的研究。

Optimization of strip pillar size in upper chamber of long-span stope

  • Online:2020-11-15 Published:2020-11-27
  • Supported by:
    国家重点研发计划项目(2017YFC0602902);中南大学研究生自主探索创新项目(2019zzts663)

摘要: 为了保证大跨度采场上部硐室稳定和作业安全,研究上部硐室条形矿柱最优宽度尺寸。首先分析条形矿柱的力学承载机理,运用突变理论推导条柱失稳的必要条件,并初步确定上部硐室条柱宽度。随后对大跨度采场开挖及上部硐室稳定性进行数值模拟,得到不同宽度条形矿柱下上部硐室顶板和条形矿柱的位移变化、最大应力变化和塑性区。最后通过对模拟结果的综合研究,确定对于30 m宽的大跨度采场,上部硐室条形矿柱最优宽度为5 m。现场开挖情况表明:研究结果与现场实际情况相吻合,5 m宽度条形矿柱对于上部硐室具有良好的支撑作用,条柱所受破坏较小,有效保证了上部硐室的稳定和作业现场的安全。

关键词: 大跨度采场, 上部硐室, 条形矿柱, 突变理论, 数值模拟

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