散体介质下水平矿柱顶板失稳控制研究

doi:10.11872/j.issn.1005-2518.2016.02.076

黄金科学技术 ›› 2016, Vol. 24 ›› Issue (2): 76-82.doi: 10.11872/j.issn.1005-2518.2016.02.076

散体介质下水平矿柱顶板失稳控制研究

王晓军，邓书强*，李永欣，卓毓龙，冯萧

江西理工大学资源与环境工程学院，江西赣州 341000

收稿日期:2015-07-13 修回日期:2015-10-20 出版日期:2016-04-28 发布日期:2016-05-30
通讯作者: 邓书强（1992-），男，江西赣州人，硕士研究生，从事采矿工程及浸矿后稀土强度研究工作。 E-mail:839494915@qq.com
作者简介:王晓军（1979-），男，山西昔阳人，副教授，从事工程岩体稳定性分析与控制等方面的研究与教学工作。xiaojun7903@126.com
基金资助:
国家自然科学基金项目“循环载荷下矿山固废胶结充填体损伤过程声发射特性研究”（编号：51304083）和江西省科技支撑计划项目“急倾斜薄脉群钨矿床开采岩体失稳控制技术集成与示范”（编号：20141BBE50005）联合资助

Research on Instability Control of Horizontal Pillar Roof in Granular Medium

WANG Xiaojun，DENG Shuqiang，LI Yongxin，ZHUO Yulong，FENG Xiao

School of Resources and Environment Engineering，Jiangxi University of Science and Technology，Ganzhou 341000，Jiangxi，China

Received:2015-07-13 Revised:2015-10-20 Online:2016-04-28 Published:2016-05-30

摘要/Abstract

摘要：

松散介质下水平矿柱的进路充填回采，顶板厚度与接顶面积是影响进路顶板稳定的关键因素，为解决这些因素带来的安全隐患，实现最大矿量回收，以凤凰山铜矿-240 m水平矿柱为相似原型，利用相似材料模型试验方法，研究了水平矿柱在群桩梁、单纯梁和拱梁3种结构下回采时进路顶板的破坏方式和变形变化规律。试验结果显示3种结构顶板临界安全厚度为纯梁最厚、群桩梁次之、拱梁最薄，纯梁与群柱梁顶板失稳最终模式均为两侧剪断下沉，拱梁结构为中间对折破坏，表明采用有效的失稳控制技术可提高进路顶板稳定性，并得出加速蠕变变形阶段为顶板失稳破坏阶段，最终提出群桩—拱梁联合应用的顶板失稳控制技术。

关键词: 水平矿柱, 失稳控制技术, 顶板结构, 失稳模式, 相似模型, 水平矿柱, 失稳控制技术, 顶板结构, 失稳模式, 相似模型

Abstract:

The key factors which influence stability of access road roof in access back-filling of horizontal pillar in loose medium are coping thickness and roof-contacted area.In order to solve these security risks and achieve the maximum amount of ore recovery，the deformation characteristics and failure mode of backfill roof have been studied by similar material simulation of three methods roof structure of pile groups，sole beam and arch beam based on -240 m horizonal pillar in Fenghuangshan mine.The result indicates that sole beam has the maximum critical roof safety thickness and arch beam has the minimum one，instability of sole beam and pile groups is caused by snipping subsidence from both sides and instability of arch beam is caused by folded damage in the middle.Stability of roof of access road can be improved by effective instability control technique，roof instability usually happens during accelerating creep stage，pile-arch beam structure is put forward as an effective instability control technique.

Key words: horizonal pillar, instability control technique, roof structure, instability mode, similar model, horizonal pillar, instability control technique, roof structure, instability mode, similar model

中图分类号:

TD853

王晓军，邓书强，李永欣，卓毓龙，冯萧. 散体介质下水平矿柱顶板失稳控制研究[J]. 黄金科学技术, 2016, 24(2): 76-82.

WANG Xiaojun，DENG Shuqiang，LI Yongxin，ZHUO Yulong，FENG Xiao. Research on Instability Control of Horizontal Pillar Roof in Granular Medium[J]. Gold Science and Technology, 2016, 24(2): 76-82.

参考文献

［1］马崇武，慕青松，徐有基，等.金川二矿区1 150 m中段水平矿柱的屈服破坏过程［J］.岩土工程学报，2008，30（3）：361-365.
［2］马崇武，慕青松.金川二矿区垂直矿柱的屈服破坏过程［J］.岩土工程学报，2013，35（增）：459-463.
［3］戴兴国，方鑫，陈增剑，等.良山铁矿全尾砂胶结充填参数的合理选择［J］.黄金科学技术，2015，23（1）：74-79.
［4］韩斌，吴爱祥，王贻明，等.低强度粗骨料超细全尾砂自流胶结充填配合比优化及应用［J］.中南大学学报（自然科学版），2012，43（6）：2357-2362.
［5］王新民，胡一波，王石，等.超细全尾砂充填配比优化正交试验研究［J］.黄金科学技术，2015，23（3）：45-49.
［6］韩斌，王贤来，肖卫国.基于多元非线性回归的井下采场充填体强度预测及评价［J］.采矿与安全工程学报， 2012，29（5）：714-718.
［7］赵传卿，胡乃联.胶结充填对采场稳定性的影响［J］.辽宁工程技术大学学报（自然科学版），2008，27（1）：13-16.
［8］路仁江，刘鹏金，娄伟华.高水固结充填采矿法工艺创新与应用［J］.黄金科学技术，2011，19（1）：51-54.
［9］杨纪光.下向进路假底胶结充填采矿法在焦家金矿的应用［J］.黄金科学技术，2011，19（5）：33-36.
［10］王晓军，冯萧，赵奎，等.多因素组合影响阶段矿柱上采顶板临界厚度研究［J］.岩土力学，2013，34（12）：3505-3512.
［11］唐治，潘一山，朱小景，等.直墙拱形巷道围岩应力场分析［J］.土木建筑与环境工程，2015，37（3）：79-85.
［12］康红普，吴建星.锚杆托板的力学性能与支护效果分析［J］.煤炭学报，2012，37（1）：8-16.
［13］赵奎，王晓军，刘洪兴，等.布筋尾砂胶结充填体顶板力学性状试验研究［J］.岩土力学，2011，32（1）：9-14.
［14］安龙，徐帅，李元辉，等.基于多方法联合的崩落法崩矿步距优化［J］.岩石力学与工程学报，2013，32（4）：754-759.
［15］王进学，王家臣，董卫军，等.矿体地下连续开采顶板崩落相似模拟试验［J］.辽宁工程技术大学学报（自然科学版），2006，25（2）：172-175.
［16］张明建，郜进海，魏世义，等.倾斜岩层平巷围岩破坏特征的相似模拟试验研究［J］.岩石力学与工程学报，2010，29（增）：3259-3264.
［17］杨俊杰.相似理论与结构模型实验［M］.武汉：武汉理工大学出版社，2005.
［18］顾大钊.相似材料和相似模型［M］.徐州：中国矿业大学出版社，1995.

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