發(fā)布時間：2020-11-17 02:37

　　 在地表不允許陷落地區(qū)進行地下開采時的地壓控制一直是礦山關注的重要課題之一。水銀洞金礦由于全尾砂充填的全面應用還有待時日，為避免或降低開采引起的巖層移動對地表的影響，一直采用砼磚砌體的人工礦柱支撐礦體開采后留下的空區(qū)。由于前期的砼磚礦柱的設置存在礦柱砌筑隨意、支護成本較高等問題，有必要開展專項研究工作對砼磚支護進行優(yōu)化，使砼磚礦柱的尺寸更加科學、合理，達到技術經(jīng)濟的最優(yōu)化。圍繞該目標，課題主要開展了如下工作： ①廣泛調研分析了國內外礦柱實踐的理論研究和實施現(xiàn)狀，結合水銀洞金礦砼磚礦柱的實際情況，分析指出了水銀洞金礦砼磚砌體人工礦柱存在設置隨意、不規(guī)范，缺乏系統(tǒng)科學指導和整體設計等問題，并分析了影響礦柱穩(wěn)定性的因素。 ②全面調查了水銀洞金礦的開采現(xiàn)狀、地壓顯現(xiàn)規(guī)律及砼磚支護現(xiàn)狀，在補償面積礦壓理論的基礎上，計算了水銀洞金礦各線采場的有效覆巖厚度，并分析了影響采場礦壓的主要因素。 ③全程調查、觀測、分析、總結了采場小礦柱方案的實施效果；測試了水銀洞金礦砼磚力學強度；應用砌體結構理論和Lunder礦柱強度理論分別計算了砼磚礦柱的強度；分析了支護率與礦柱施加荷載及所需礦柱強度之間的關系；在此基礎上，提出了小型礦柱的不合理性，并且用有限元分析小礦柱的受力情況，驗證小礦柱的抗壓強度不夠。通過有限元優(yōu)化砼磚礦柱的寬高比，進而提出采場砼磚礦柱優(yōu)化方案，主要包括：近水平礦體的均勻礦柱、傾斜礦柱方案和厚大礦柱方案。 ④對優(yōu)化方案的實施效果及其存在的問題進行了總結評估；根據(jù)水銀洞金礦礦壓前期觀測結果，提出了水銀洞金礦有效覆巖應力的折減計算方法；基于礦柱安全系數(shù)的定義，分析了安全系數(shù)和礦柱強度、有效覆巖應力和支護率之間的關系；進行了方案的技術經(jīng)濟分析和比較，指出在水銀洞金礦現(xiàn)有條件下，通過采取增加礦柱強度的方式降低支護率沒有經(jīng)濟技術上的優(yōu)勢。
【學位單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2012
【中圖分類】：TD355
【部分圖文】：

4圖1.1 采場工作面上方形成的壓力拱Fig1.1 Pressure arch formed by the top of the stope face如果采寬大于 LPA，荷載分布會變得很復雜。該理論經(jīng)過多年討論，認為主要問題在于未考慮巖體內部力學特性(如 C 和 值，巖體結構面等) 和礦柱分布位置的影響。優(yōu)點是直觀，簡便。因此，有人提出用簡化的太沙基理論代替式( 1.2) ，并成功解釋和解決了大量實際問題。補償面積理論（經(jīng)典荷載理論）認為礦柱承擔了上覆巖體所有重量，且只受垂直均布應力作用，而且在采區(qū)范圍內保持為常數(shù)，則礦柱所承受平均荷載為：( )( ) ( )P = γ HL+ba+bL a（1.3）式中，P—表示礦柱所承受的平均荷載

本文研究技術路線

金屬工業(yè)科學技術獎二等獎、貴州省年度公益事業(yè)特別貢獻獎、貴州省人民政府科學技術進步獎二等獎、福建省科學技術二等獎；多彩貴州100強第48名、貴州省慈善先進單位等多項榮譽。2.2 礦區(qū)概況2.2.1 礦山位置與交通礦區(qū)位于貞豐縣北西直距 20km 處。地理座標：東經(jīng) 105°30′00″～105°34′00″；北緯 25°31′00″～25°33′00″。礦區(qū)中部隸屬貞豐縣小屯鄉(xiāng)，東部屬貞豐縣長田鄉(xiāng)，礦區(qū)西端部分屬興仁縣回龍鎮(zhèn)所轄。礦區(qū)面積 34.14km2。水銀洞金礦至小屯水庫的礦山水泥公路已經(jīng)開通，距離 7 km。小屯水庫至龍場鎮(zhèn)通鄉(xiāng)級公路，距離 6km。龍場至貞豐縣通公路(瀝青路面)，距離 20km。龍場經(jīng)卡子至回龍通公路，距離 18km。回龍至貴陽(干線公路)，距離 250km。回龍至最近鐵路貨站——貴昆鐵路么鋪站 130 km，交通方便。礦區(qū)屬云貴高原，海拔 1309～1600m，相對高差近 300m，一般多在 100～200m間，從總體上看西高北低，山脊呈東西走向。
【參考文獻】

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1 崔少東;劉保國;;石人溝鐵礦北區(qū)采場結構參數(shù)的優(yōu)化[J];北京交通大學學報;2009年01期

2 李俊平,馮長根,郭新亞,武宏岐,于文遠;礦柱參數(shù)計算研究[J];北京理工大學學報;2002年05期

3 于德海;彭建兵;臧士勇;侯克鵬;;地下洞室動態(tài)開挖的三維數(shù)值分析及優(yōu)化研究[J];工程地質學報;2005年04期

4 喬蘭,蔡美峰,付學生;玲瓏金礦工程地質調查與評價[J];黃金;2000年05期

5 馮長根,李俊平,于文遠,薛燁,李寶東;東桐峪金礦空場處理機理研究[J];黃金;2002年10期

6 王慶軍;孫國飛;張軍勝;遲慶來;;礦柱置換技術在金鳳公司的應用[J];黃金;2009年07期

7 陳慶凱,任鳳玉,李清望,陶于強;采空區(qū)頂板冒落防治技術措施的研究[J];金屬礦山;2002年10期

8 唐紹輝;安慶銅礦巖體穩(wěn)定性的工程地質研究[J];礦業(yè)研究與開發(fā);1997年01期

9 文興;閉理楚;;北山礦Ⅳ號采空區(qū)圍巖工程地質調查與評價[J];礦業(yè)研究與開發(fā);2009年01期

10 楊明春;礦柱尺寸設計方法研究[J];采礦技術;2005年03期

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1 李俊平;緩傾斜采空場處理新方法及采場地壓控制研究[D];北京理工大學;2003年

2 彭欣;復雜采空區(qū)穩(wěn)定性及近區(qū)開采安全性研究[D];中南大學;2008年

3 吳啟紅;礦山復雜多層采空區(qū)穩(wěn)定性綜合分析及安全治理研究[D];中南大學;2010年

本文編號：2886990