某金礦采空區(qū)穩(wěn)定性研究.pdf

1、東坪金礦位于河北省張家口市崇禮縣，現(xiàn)開采南山采區(qū)70號厚大礦體。礦山在開采的過程中形成了大量的采空區(qū)，采空區(qū)頂板的最大暴露面積達到12900m2。這些采空區(qū)不但影響礦山的經(jīng)濟效益，而且可能會危及礦區(qū)人員的生命安全。
　　 論文分析了目前國內(nèi)外專家學(xué)者對采空區(qū)穩(wěn)定性的研究現(xiàn)狀、頂板的冒落機理和影響采空區(qū)穩(wěn)定性的因素，進而根據(jù)東坪金礦開采的具體情況對采場空區(qū)穩(wěn)定性進行分析。利用ANSYS軟件，模擬采空區(qū)在不同深度、不同傾角時的應(yīng)力應(yīng)

2、變情況，并對70號礦脈1264m水平的采場空區(qū)進行了數(shù)值模擬，分析當采場空區(qū)跨度分別為40m和100m時采空區(qū)的穩(wěn)定性，得到如下結(jié)論：
　　 (1)隨著采空區(qū)深度的增加，采空區(qū)的最大位移值逐漸減小，頂板最大拉應(yīng)力值和最大剪應(yīng)力值都隨之增大，東坪金礦頂板圍巖的抗剪強度遠大于抗拉強度，隨著深度的增加主要考慮頂板的拉裂破壞，日常的生產(chǎn)中應(yīng)加強頂板位移和應(yīng)力的監(jiān)測。隨著礦體傾角的增加，頂板最大拉應(yīng)力值是逐漸減小的，最大剪應(yīng)力逐漸增大，此

3、時應(yīng)主要考慮采空區(qū)的剪切破壞。在日常的生產(chǎn)中應(yīng)該加強對采空區(qū)隅角處的位移與應(yīng)力的監(jiān)測，及時掌握采場和采空區(qū)的地壓顯現(xiàn)規(guī)律，預(yù)防采空區(qū)的剪切破壞。
　　 (2)利用ANSYS有限元軟件對南山采區(qū)1264m水平礦體采場空區(qū)穩(wěn)定性進行了分析。當采場空區(qū)跨度為40m時，頂板的最大拉應(yīng)力為7.91MPa，頂板的最大位移為6.4cm，位于頂板上部中央處，沒有超過頂板的最大抗拉強度。當采場空區(qū)的跨度為100m時，頂板的最大拉應(yīng)力為12.9MP