挑水河磷礦充填條帶礦柱寬度與采場頂板下沉分析.pdf

1、充填條帶礦柱的穩(wěn)定性對于礦山安全的生產有著重要意義，充填條帶礦柱的塑性區(qū)寬度和兩側采空區(qū)寬度對充填條帶礦柱的穩(wěn)定性有著重大的影響。由于挑水河磷礦地處山區(qū)，充填材料運輸成本較高，因此采用部分尾礦膠結充填條帶置換采礦法，采場充填比例要求小于0.5。本文根據(jù)挑水河磷礦實際情況，通過理論計算、數(shù)值模擬的方法分析條帶礦柱的塑性區(qū)寬度、核區(qū)寬度、留空區(qū)寬度和采場頂板下沉量，為選擇合適的充填材料灰砂比、充填寬度和留空區(qū)寬度提供指導意見。主要成果如下：

2、
　?。?）在考慮中間主應力和礦柱自重的影響下，根據(jù)DP系列屈服準則和條帶礦柱極限強度，推導極限狀態(tài)下條帶礦柱單側塑性區(qū)寬度公式。根據(jù)理論計算和數(shù)值模擬結果，選擇DP3屈服準則相比MC屈服準則更為保守，用于實際生產更為安全。
　　（2）根據(jù)條帶礦柱核區(qū)頂部支撐應力變化近似二次曲線和塑性區(qū)應力變化曲線為直線的假設，建立了核區(qū)中心應力與條帶礦柱極限強度之間的關系，運用應力平衡原理，建立了極限狀態(tài)下條帶礦柱寬度與兩側采空區(qū)寬度之間

3、的關系式。
　　（3）采場頂板下沉的順序為：Ph2磷礦礦柱壓縮→采場承重巖層第一次壓縮→充填條帶礦柱壓縮→采場承重巖層第二次壓縮，隨著條帶的逐漸開采，采場上覆巖層最終形成一種波浪形的下沉曲線。因此首先運用關鍵層理論判斷上覆巖層中的關鍵巖層，然后運用承重巖層壓縮量計算公式和條帶礦柱壓縮量計算公式分析采場頂板的下沉量。
　?。?）根據(jù)條帶礦柱塑性區(qū)寬度、核區(qū)寬度和留空區(qū)寬度之間的理論公式，對比數(shù)值模擬結果，選擇充填材料灰砂比為1