水银洞金矿采场砼砖支护方案优化设计与研究
发布时间：2020-11-17 02:37
在地表不允许陷落地区进行地下开采时的地压控制一直是矿山关注的重要课题之一。水银洞金矿由于全尾砂充填的全面应用还有待时日，为避免或降低开采引起的岩层移动对地表的影响，一直采用砼砖砌体的人工矿柱支撑矿体开采后留下的空区。由于前期的砼砖矿柱的设置存在矿柱砌筑随意、支护成本较高等问题，有必要开展专项研究工作对砼砖支护进行优化，使砼砖矿柱的尺寸更加科学、合理，达到技术经济的最优化。围绕该目标，课题主要开展了如下工作： ①广泛调研分析了国内外矿柱实践的理论研究和实施现状，结合水银洞金矿砼砖矿柱的实际情况，分析指出了水银洞金矿砼砖砌体人工矿柱存在设置随意、不规范，缺乏系统科学指导和整体设计等问题，并分析了影响矿柱稳定性的因素。 ②全面调查了水银洞金矿的开采现状、地压显现规律及砼砖支护现状，在补偿面积矿压理论的基础上，计算了水银洞金矿各线采场的有效覆岩厚度，并分析了影响采场矿压的主要因素。 ③全程调查、观测、分析、总结了采场小矿柱方案的实施效果；测试了水银洞金矿砼砖力学强度；应用砌体结构理论和Lunder矿柱强度理论分别计算了砼砖矿柱的强度；分析了支护率与矿柱施加荷载及所需矿柱强度之间的关系；在此基础上，提出了小型矿柱的不合理性，并且用有限元分析小矿柱的受力情况，验证小矿柱的抗压强度不够。通过有限元优化砼砖矿柱的宽高比，进而提出采场砼砖矿柱优化方案，主要包括：近水平矿体的均匀矿柱、倾斜矿柱方案和厚大矿柱方案。 ④对优化方案的实施效果及其存在的问题进行了总结评估；根据水银洞金矿矿压前期观测结果，提出了水银洞金矿有效覆岩应力的折减计算方法；基于矿柱安全系数的定义，分析了安全系数和矿柱强度、有效覆岩应力和支护率之间的关系；进行了方案的技术经济分析和比较，指出在水银洞金矿现有条件下，通过采取增加矿柱强度的方式降低支护率没有经济技术上的优势。
【学位单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2012
【中图分类】：TD355
【部分图文】：
4图1.1 采场工作面上方形成的压力拱Fig1.1 Pressure arch formed by the top of the stope face如果采宽大于 LPA，荷载分布会变得很复杂。该理论经过多年讨论，认为主要问题在于未考虑岩体内部力学特性(如 C 和 值，岩体结构面等) 和矿柱分布位置的影响。优点是直观，简便。因此，有人提出用简化的太沙基理论代替式( 1.2) ，并成功解释和解决了大量实际问题。补偿面积理论（经典荷载理论）认为矿柱承担了上覆岩体所有重量，且只受垂直均布应力作用，而且在采区范围内保持为常数，则矿柱所承受平均荷载为：( )( ) ( )P = γ HL+ba+bL a（1.3）式中，P—表示矿柱所承受的平均荷载
本文研究技术路线
金属工业科学技术奖二等奖、贵州省年度公益事业特别贡献奖、贵州省人民政府科学技术进步奖二等奖、福建省科学技术二等奖；多彩贵州100强第48名、贵州省慈善先进单位等多项荣誉。2.2 矿区概况2.2.1 矿山位置与交通矿区位于贞丰县北西直距 20km 处。地理座标：东经 105°30′00″～105°34′00″；北纬 25°31′00″～25°33′00″。矿区中部隶属贞丰县小屯乡，东部属贞丰县长田乡，矿区西端部分属兴仁县回龙镇所辖。矿区面积 34.14km2。水银洞金矿至小屯水库的矿山水泥公路已经开通，距离 7 km。小屯水库至龙场镇通乡级公路，距离 6km。龙场至贞丰县通公路(沥青路面)，距离 20km。龙场经卡子至回龙通公路，距离 18km。回龙至贵阳(干线公路)，距离 250km。回龙至最近铁路货站——贵昆铁路么铺站 130 km，交通方便。矿区属云贵高原，海拔 1309～1600m，相对高差近 300m，一般多在 100～200m间，从总体上看西高北低，山脊呈东西走向。
【参考文献】
本文编号：2886990
【学位单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2012
【中图分类】：TD355
【部分图文】：
4图1.1 采场工作面上方形成的压力拱Fig1.1 Pressure arch formed by the top of the stope face如果采宽大于 LPA，荷载分布会变得很复杂。该理论经过多年讨论，认为主要问题在于未考虑岩体内部力学特性(如 C 和 值，岩体结构面等) 和矿柱分布位置的影响。优点是直观，简便。因此，有人提出用简化的太沙基理论代替式( 1.2) ，并成功解释和解决了大量实际问题。补偿面积理论（经典荷载理论）认为矿柱承担了上覆岩体所有重量，且只受垂直均布应力作用，而且在采区范围内保持为常数，则矿柱所承受平均荷载为：( )( ) ( )P = γ HL+ba+bL a（1.3）式中，P—表示矿柱所承受的平均荷载
本文研究技术路线
金属工业科学技术奖二等奖、贵州省年度公益事业特别贡献奖、贵州省人民政府科学技术进步奖二等奖、福建省科学技术二等奖；多彩贵州100强第48名、贵州省慈善先进单位等多项荣誉。2.2 矿区概况2.2.1 矿山位置与交通矿区位于贞丰县北西直距 20km 处。地理座标：东经 105°30′00″～105°34′00″；北纬 25°31′00″～25°33′00″。矿区中部隶属贞丰县小屯乡，东部属贞丰县长田乡，矿区西端部分属兴仁县回龙镇所辖。矿区面积 34.14km2。水银洞金矿至小屯水库的矿山水泥公路已经开通，距离 7 km。小屯水库至龙场镇通乡级公路，距离 6km。龙场至贞丰县通公路(沥青路面)，距离 20km。龙场经卡子至回龙通公路，距离 18km。回龙至贵阳(干线公路)，距离 250km。回龙至最近铁路货站——贵昆铁路么铺站 130 km，交通方便。矿区属云贵高原，海拔 1309～1600m，相对高差近 300m，一般多在 100～200m间，从总体上看西高北低，山脊呈东西走向。
【参考文献】
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本文编号：2886990
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