基于不同岩体稳固级别的地下采场结构参数优化

doi:10.11872/j.issn.1005-2518.2018.06.761

基于不同岩体稳固级别的地下采场结构参数优化

万串串^,¹^,², 陈国良³, 周高明⁴, 于世波¹^,², 解联库¹^,², 唐细卓³

1. 北京矿冶科技集团有限公司，北京 102628

2. 国家金属矿绿色开采国际联合研究中心，北京 102628

3. 西藏华泰龙矿业开发有限公司，西藏拉萨 850200

4. 彝良驰宏矿业有限公司，云南昭通 657600

Optimation of Underground Stope Structure Parameters Based on Different Rockmass Stability Classification

WAN Chuanchuan^,¹^,², CHEN Guoliang³, ZHOU Gaoming⁴, YU Shibo¹^,², XIE Lianku¹^,², TANG Xizhuo³

1. BGRIMM Technology Group，Beijing 102628，China

2. National Center for International Joint Research on Green Metal Mining，Beijing 102628，China

3. Tibet Huatailong Mining Co. ，Ltd. ，Lhasa 850200，Tibet，China

4. Yiliang Chihong Mining Co. ，Ltd. ，Zhaotong 657600，Yunnan，China

收稿日期: 2018-02-13 修回日期: 2018-05-11 网络出版日期: 2019-01-11

基金资助:

“十二五”国家科技支撑计划课题“彝良铅锌矿震后灾害治理与破碎矿体安全开采技术研究”（编号：2015BAB13B01）、国家重点研发计划课题“深部金属矿协同开采理论与技术”（编号：2016YFC0600709）、国家自然科学基金项目“大体积松散体水泥—水玻璃浆液可控灌注机理实验研究”（编号：41602365）和“采场充填体的三维应力解析及其强度设计理论”（编号：51774040）联合资助

Received: 2018-02-13 Revised: 2018-05-11 Online: 2019-01-11

作者简介 About authors

万串串（1988-），男，江西南昌人，工程师，从事采矿工艺与岩石力学相关研究工作 , E-mail：chuanchuan.19@163.com

摘要

采场结构参数是矿山采矿方法的关键要素，对采矿生产能力、生产周期、排产计划和作业安全等后续问题起决定作用。以西藏某矿山为例，在采矿方法研究的基础上，首先通过工程地质调查、钻孔岩芯编录等工作获取节理裂隙等基础参数，以RMR岩体质量评价方法为指导，借助3Dmine地质建模软件实现了岩体质量的三维可视化评价。然后综合运用Barton跨度经验公式、Lang B.临界跨度和Wang J.神经网络跨度综合图表法，并结合采矿方法的需求初步确定了采场极限跨度。再利用Mathews稳定图法进行暴露面积的校核，最终确定了该矿地下采矿二期范围内不同岩体稳固级别的采场结构参数。通过系统说明采场结构参数优化的具体方法及计算步骤，为其他矿山开展此类工作提供技术参考。

关键词： 地下采矿 ; 中深孔 ; 岩体质量分级 ; 三维可视化 ; 采场极限跨度 ; 采场结构参数

Abstract

Stope structure parameters selection is the important work after the mining method determined and can directly influence mine capacity，production cycle，mine schedule，mine safety and so on.Taking a Tibet mine for example，based on mining method，firstly，basic parameters，such as joint information were acquired by engineering geology survey and drill core logging.Three-dimensional visualization evaluation of rockmass quality was made on 3Dmine software based on RMR rockmass evaluation method.Secondly，adopting Barton span empirical formula and comparison diagram of Lang B.critical span and Wang J.neural network span，stope critical span was initially identified considering the demand for mining method.Finally，stope permitted exposure area was verified by Mathews stability diagram，and stope structure parameters were determined for different rockmass stability classification in the second phase of underground mining.The specific method and calculation procedure for optimation of stope structure parameters were systematically described in the paper，which can supply the technical reference for similar work in other mines.

Keywords： underground mining ; medium-length hole ; rockmass quality classification ; 3D visualization ; stope critical span ; stope structure parameter

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本文引用格式

万串串, 陈国良, 周高明, 于世波, 解联库, 唐细卓. 基于不同岩体稳固级别的地下采场结构参数优化[J]. 黄金科学技术, 2018, 26(6): 761-770 doi:10.11872/j.issn.1005-2518.2018.06.761

WAN Chuanchuan, CHEN Guoliang, ZHOU Gaoming, YU Shibo, XIE Lianku, TANG Xizhuo. Optimation of Underground Stope Structure Parameters Based on Different Rockmass Stability Classification[J]. Gold Science and Technology, 2018, 26(6): 761-770 doi:10.11872/j.issn.1005-2518.2018.06.761

采场结构参数作为矿山采矿方法中的关键要素，关系到采矿生产能力、生产周期、排产计划和作业安全等一系列关键问题。如何科学准确地计算采场结构参数，是采矿岩石力学工作中的重要问题。陈顺满等^[1]开展了基于响应面法的破碎围岩条件下采场结构参数优化研究；周科平等^[2]基于强度折减与ANN-GA模型，开展了采场结构参数最优化求解研究；许宏亮等^[3]结合Mathews稳定图法和FLAC^3D数值计算方法，分析了不同采场结构参数及暴露面积条件下采场的稳定性。江飞飞等^[4]基于3DEC离散元程序对两步骤空场嗣后充填法采场结构参数进行了模拟分析。总体来看，前人主要采用理论算法和数值计算等方法开展采场结构参数优化工作，为本研究合理确定采场结构参数提供了有益的思路。

以西藏某矿山开采为工程背景，针对不同稳固级别的矿岩，综合采场极限跨度与采场允许暴露面积计算等方法系统开展了采场结构参数优化研究，以期为矿山高效安全生产提供技术支撑。

1 矿山概况

西藏某矿山位于拉萨市境内，为已探明的大型铜多金属矿床之一。该矿床以矽卡岩型矿体为主，上部辅以角岩型矿体。矽卡岩型矿体具有上陡下缓的特点，较陡部分矿体靠近地表，主要为铅锌矿体，倾角为60°～70°；较缓部分矿体为地下深部隐伏铜钼矿体，倾角小于20°。该矿分为一期工程和二期工程建设，其中一期工程开采基本结束。二期工程开采分为矽卡岩型与角岩型矿体2个部分，其中矽卡岩型矿体采用地下开采方式，分3个标段同时进行开采，目前逐步转入大规模生产中；角岩型矿体采用露天开采方式，生产能力约为20 000 t/d。

在二期地下工程基建中，由于开采范围内分布了一些小溶洞、节理裂隙和氧化破碎带等构造，导致矿岩稳固性局部变差，设计院推荐的采场结构参数已明显不适用，因此本文具体从工程地质调查、岩体质量分级、采场跨度分析和采场允许暴露面计算等方面综合确定了不同稳固级别的采场结构参数，作为科学计算二期地下生产采场要素的理论依据。

2 采矿方法及其结构参数

二期地下开采范围内的矿体类型为缓倾斜厚大矽卡岩型矿体，此类矿体的采矿方法选择一直是采矿工作中的技术难题，主要是因为该类矿体倾角缓，下盘一般会残留矿石，导致矿石贫化率和损失率高^[5,6,7]。适用于缓倾斜厚大矿体的采矿方法主要有无底柱分段崩落法、分（阶）段空场嗣后充填法、大直径深孔阶段空场嗣后充填法和上向分层充填法等^[8,9,10]。结合当地生态环保要求、矿岩稳固条件、采场生产能力、本质安全和凿岩设备等多因素考虑，二期地下生产采用分段空场嗣后充填法，局部稳固地段采用双分段空场嗣后充填法，氧化破碎带地段采用上向或下向进路充填法等。典型的分段空场嗣后充填法方案如图1所示。由图可知，采场规格为长×宽×高=57.5 m×15 m×20（25）m，在工程掘进和生产探矿过程中发现，受节理裂隙发育、小溶洞等因素的影响，矿岩稳固性局部变差，同时从减少胶结充填比例的角度出发，有必要对目前采场结构参数进行优化。由于各分段工程正在进行施工，采场高度改变的可能性较小，因此本文重点阐述采场长度和宽度的参数优化。

图1

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图1 典型的分段空场嗣后充填法方案

Fig.1 Typical schematic plan of sublevel open stoping and subsquent backfilling

1-中段运输巷；2-凿岩道联巷；3-凿岩道；4-大盘区柱；5-小盘区柱；6-出矿进路；7-扇形中深孔；8-一步胶结充填体；9-二步非胶充填体；10-溜井；11-回风井；12-堑沟巷道；13-切割天井

3 工程地质调查

采用ShapeMetrix3D近景摄影测量系统对该矿4 420 m、4 440 m、4 460~4 465 m和4 490 m 4个分段进行了结构面全景扫描。通过岩体照片成像进行三维模型重构，获取结构面分组，进行结构面个体的识别、定位、拟合、追踪并获取几何形态信息参数（产状、迹长和间距等）^[11,12,13]。现场实测与合成原理如图2所示。

图2

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图2 立体图像现场实测(a)、合成原理(b)及三维模型重构(c)

Fig.2 Field measurement(a)，composition principle(b) and 3D model reconstruction(c)of stereo images

通过分析工程地质调查结果可得，大理岩的优势结构面产状比较明显，以NNW向为主；灰岩的优势结构面产状也比较明显，以近EW和NNE向为主；矽卡岩的优势结构面分布不明显，主要是由于矿区内的矽卡岩含矿，且受构造运动、氧化和大理岩化的影响，呈现出随机分布的特点（表1）。由此可知，二期地下开采范围的节理基本都是与巷道呈现大角度交叉，对于巷道的自稳是有利的（氧化破碎带除外）。

表1 二期工程地质调查优势产状分布统计

Table 1 Distribution statistics of preferred plane in

岩性	优势产状	体密度/（条·m^-3）
大理岩	35°∠80°	11.8
	73°∠74°
	12°∠65°
灰岩	331°∠58°	8.1
	253°∠74°
	195°∠78°
矽卡岩	350°∠61°	9.0
矽卡岩	86°∠63°	9.0

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4 基于钻孔数据库的岩体质量评价

国内外常用的工程岩体质量评价方法包括RQD分级法、RMR（CSIR）分级法、Q系统分级法、GSI分级法和我国规范推荐的[BQ]分级法等^{[14,15,16,17]}。本文采用评分更为具体、可操作性更强且适应性更强的RMR岩体质量评价方法，该方法能够将岩体质量的评价统计结果与地下工程本身的稳定性关联起来，对于地下工程岩体质量分级具有重要指导作用。

4.1 钻孔岩芯编录统计

钻孔编录的主要目的是进行与采场结构参数相关的岩石力学评价，因此，编录内容主要围绕RMR岩石分类系统展开，具体包括岩芯质量指标RQD、非连续面间距、非连续面条件和地下水等分项内容。本文编录了67个有效钻孔，共计4 110条钻孔回次的岩芯数据，图3为现场编录实况。

图3

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图3 钻孔岩芯编录

Fig.3 Drill core logging

4.2 钻孔回次岩体质量评价

岩体质量的评价范围水平方向上主要包括16~15线之间的800 m×350 m的二期地下开采范围，竖直方向上主要包括4 400～4 500 m标高范围。整个岩体质量评价范围基本包括了岩芯编录所统计的二期67个钻孔范围。钻孔与RMR岩体质量评价范围对照如图4所示。

图4

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图4 钻孔与RMR岩体质量评价范围对照图

Fig.4 Comparison diagram of drill and RMR evaluation scope

以RMR分级法为基础，参照节理岩体的岩石力学分类指标表^[10]，对上述编录的4 110条钻孔回次岩芯的完整岩石强度（R1）、岩石质量指标（RQD）（R2）、节理间距（R3）、节理状态（R4）、地下水条件（R5）（地下水信息是通过工程地质调查时的统计结果给出）和节理方向对RMR的修正值（R6）等6个分级参数依次进行打分并累加，统计得到所有钻孔回次的岩体质量。以此为基础，采用地质带组合的模式，以控制组合长度和最小有效长度，采用全孔组合方式对67个钻孔数据进行了组合统计并形成了组合样品点，组合后的结果如图5所示。

由图5可知，RMR值的分布具有较大离散性，平均值为61.65，主要集中在55～85之间的区域，由钻孔的岩体质量评价结果可以看出，该矿二期地下开采范围内的岩体质量相对较好，按照RMR岩体质量评价指标划分，主要为Ⅱ级和Ⅲ级岩体，部分区域出现Ⅴ级岩体的集中区域，说明区域内存在以断层破碎带为代表的质量较差的围岩聚集区。

图5

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图5 组合后的RMR样品量统计分布图

Fig.5 Statistical distribution chart of RMR combination

平均值为61.65，中值为67.10，方差为317.61，标准差为17.82，变异系数为0.29

品位统计中样品点数为4 110个，最小值为11.00，最大值为89.10，无转换

4.3 基于距离幂次反比法的三维岩体质量评价

采用3Dmine软件中的距离幂次反比法对统计范围内的岩体质量进行三维岩体质量评估，其结果如图6所示。由图可以看出，按照RMR岩体质量划分指标，统计范围内主要为Ⅱ级和Ⅲ级岩体，其次是岩体质量相对较差的Ⅳ级岩体，再次是岩体质量等级最差的Ⅴ级岩体。可以看出，在此区域内分布有相当数量的Ⅴ级岩体，这直接制约着采矿方法的选择和采场结构参数的确定。与图5相比可知，三维岩体质量评价结果与钻孔回次岩体质量评价结果一致。

5 采场结构参数优化

采用Barton跨度经验公式、Lang B.临界跨度和Wang J.神经网络跨度综合图表法，结合采矿方法的需求，初步确定采场跨度。在此基础上，再利用Mathews稳定图法进行暴露面积的校核，最终综合确定地下采矿二期范围内采场结构参数。

图6

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图6 统计区域范围内的三维岩体质量评价模型及统计结果

Fig.6 3D rockmass evaluation model and statistical results in the study scope

5.1 采场临界宽度确定

（1）Barton采场宽度经验公式。通过现场调查研究，Barton等^[18]建议采用下列经验计算公式来确定工程跨度：

W = 2 \cdot E S R \cdot Q^{0.4}

（1）

式中：W为无支护工程最大安全跨度（m）；Q为岩体质量指标；ESR为支护比，对于永久性工程ESR=1.6～2.0，对于临时性矿山巷道或工程，如嗣后对采空区进行处理的采场可取ESR=3～5。

由于本文的钻孔岩芯编录和工程地质调查工作主要是依据RMR岩体分级方法进行的，因此，必须对Q与RMR进行换算。Barton在1995年总结了二者之间的换算公式，具体如下：

Q \approx 10^{(R M R - 50) / 15}

（2）

利用Barton经验公式，结合该矿地下开采二期开采设计，对地下采矿二期的采场宽度进行计算，结果列于表2。

表2 Barton经验公式计算的采场宽度统计

Table 2 Statistics of stope width calculated by Barton empirical formula

岩体稳固级别	RMR	Q	SRF	J_w	Qꞌ	ESR	采场宽度/m
稳固	64	8.5770	2.5	1.0	21.4424	3.5	16.5
中等稳固	60	4.6416	2.5	1.0	11.6040	3.5	12.9
一般稳固	54	1.8478	2.5	1.0	4.6196	3.5	8.9
不稳固	＜54	-	-	-	-	-	-

说明：①根据现场调查情况，SRF取2.5，J_w取1.0；②由于西藏处于高原地区，且考虑到目前矿山充填及接续生产、大规模生产等问题，ESR宜取较小值，ESR=3.5；③由于岩芯库中的岩芯编录是为品位化验已经劈裂的岩体，因此，统计过程中影响着RQD、结构面间距等指标，造成RMR值出现偏小的特点

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（2）Lang B.临界跨度和Wang J.神经网络图表法。临界跨度图是对矿山实例数据进行统计分析，利用岩体质量评价指标和设计的跨度值在平面内确定出来，对于RMR在50～80之间采用此曲线确定跨度是比较准确的^[19]。根据图7显示的Lang B.临界跨度和Wang J.神经网络跨度图确定了采场临界宽度，见表3。

（3）采场临界宽度的综合确定。根据该矿二期地下采矿方法和钻孔岩芯编录、工程地质调查结果，结合Barton采场跨度经验公式、Lang B.临界跨度和Wang J.神经网络图表法综合分析结果，初步确定了不同岩体稳固级别对应的采场临界宽度，列于表4中。

其中，参照Wang J.神经网络跨度概率分布图（图8）可知，表4中的采场临界宽度在对应的RMR值附近时能够满足采场稳定性的要求，并且具有90%以上的稳定概率。因此，上述数据是可靠的。

图7

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图7 Lang B.临界跨度和Wang J.神经网络跨度对比

Fig.7 Comparison of Lang B. critical span and Wang J. neural network span

5.2 基于Mathews稳定图法采场结构参数分析

（1）稳定值N计算。稳定数N类似于Laubscher崩落图中的MRMR，其计算方法如下^[20]：

N = Q' \times A \times B \times C

（3）

式中：Q′由勘测图或钻孔岩芯编录计算得到；A为岩石应力系数；B为节理产状调整系数;C为重力调整系数。其中：

Q' = Q \times \frac{S R F}{J_{w}}

（4）

式中：SRF为应力折减系数；J_w为节理裂隙水折减系数。

A、B和C根据工程地质调查、室内试验和采矿方法确定，不做赘述，其中A取值0.45，顶板B取值0.8，C取值1.0；帮壁B取值0.3，C取值8.0。

表3 图表法采场宽度统计

Table 3 Statistics of stope width calculated by graphical method

岩体稳固级别	RMR	Q	采场临界宽度（W）/m
岩体稳固级别	RMR	Q	Lang B.图表法	Wang J.修正图表法
稳固	64	8.5770	14.0	11.0
中等稳固	60	4.6416	11.0	9.0
不稳固	54	1.8478	6.5	6.0
氧化破碎带	$<$ 54	-	-	-

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（2）基于Mathews稳定图法暴露面积计算。利用Mathews稳定图法，通过计算稳定值N确定空场法水力半径时必须注意，当采场纵横比小于3时，水力半径（形状因子）可作为稳定性预测的可靠指标。

表4 采场临界宽度综合结果

Table 4 Comprehensive results of stope critical width

岩体稳固级别	RMR	采场临界宽度（W）/m
稳固	≥64	15.0
中等稳固	60～64	12.0
不稳固	54～60	7.5
氧化破碎带	$<$ 54	-

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本文通过RMR反算获得Q，然后在确定SRF和J_w的基础上反算得到Q′。通过Mathews稳定图法所需要的基本参数的计算，确定真实的稳定值N并根据稳定图计算水力半径R，与前期采场跨度计算及设计院提供的采场结构参数所计算的水力半径R′进行对比分析及调整，结果见表5和表6。本文分别考虑了分段高度为20，25，45 m等情况。表中参数需要说明的是：如果R $>$ R′，则取“1”，认为满足暴露面稳定性要求；如果R $<$ R′，则取“0”，认为不满足暴露面稳定性要求。

图8

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图8 Wang J.神经网络跨度概率分布图

Fig.8 Probability distribution diagram of Wang J. neural network span

表5 临界水力半径R与可能的采场结构参数计算所得的水力半径R′对比

Table 5 Comparison of critical hydraulic radiusRand hydraulic radiusR′calculated by possible stope structural

岩体稳固类型		RMR	Q	SRF	J $_{w}$	Qꞌ	A	B	C	稳定值N	临界水力半径R	长/m	宽（高）/m	长/宽（高）	R′	R $>$ R′？
稳固（单分段）	顶板	64.00	8.5770	2.5	1	21.4424	0.45	0.8	1	7.7193	6.5330	57.5	15	3.83	5.9483	1
	帮壁	64.00	8.5770	2.5	1	21.4424	0.45	0.3	8	23.1578	9.9264	57.5	20	2.88	7.4194	1
	帮壁	64.00	8.5770	2.5	1	21.4424	0.45	0.3	8	23.1578	9.9264	57.5	25	2.30	8.7121	1
稳固（双分段）	顶板	64.00	8.5770	2.5	1	21.4424	0.45	0.8	1	7.7193	6.5330	57.5	15	3.83	5.9483	1
稳固（双分段）	帮壁	64.00	8.5770	2.5	1	21.4424	0.45	0.3	8	23.1578	9.9264	57.5	45	1.28	12.6220	0
中等稳固	顶板	60.00	4.6416	2.5	1	11.6040	0.45	0.8	1	4.1774	5.1709	57.5	12	4.79	4.9640	1
	帮壁	60.00	4.6416	2.5	1	11.6040	0.45	0.3	8	12.5323	7.8569	57.5	20	2.88	7.4194	1
	帮壁	60.00	4.6416	2.5	1	11.6040	0.45	0.3	8	12.5323	7.8569	57.5	25	2.30	8.7121	0
不稳固	顶板	54.00	1.8478	2.5	1	4.6196	0.45	0.8	1	1.6631	3.6412	57.5	7.5	7.67	3.3173	1
	帮壁	54.00	1.8478	2.5	1	4.6196	0.45	0.3	8	4.9892	5.5326	57.5	20	2.88	7.4194	0
	帮壁	54.00	1.8478	2.5	1	4.6196	0.45	0.3	8	4.9892	5.5326	57.5	25	2.30	8.7121	0

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表6 临界水力半径R与可能的采场结构参数计算R′对比(修正后)

Table 6 Comparison of critical hydraulic radiusRand hydraulic radiusR′calculated by possible stope structural

岩体稳固类型		RMR	Q	SRF	J_w	Qꞌ	A	B	C	稳定值N	临界水力半径R	长/m	宽（高）/m	长/宽（高）	Rꞌ	R $>$ Rꞌ？
稳固（单分段）	顶板	64.00	8.5770	2.5	1	21.4424	0.45	0.8	1	7.7193	6.5330	57.5	15	3.83	5.9483	1
	帮壁	64.00	8.5770	2.5	1	21.4424	0.45	0.3	8	23.1578	9.9264	57.5	20	2.88	7.4194	1
	帮壁	64.00	8.5770	2.5	1	21.4424	0.45	0.3	8	23.1578	9.9264	57.5	25	2.30	8.7121	1
稳固（双分段）	顶板	64.00	8.5770	2.5	1	21.4424	0.45	0.8	1	7.7193	6.5330	57.5	15	3.83	5.9483	1
稳固（双分段）	帮壁	64.00	8.5770	2.5	1	21.4424	0.45	0.3	8	23.1578	9.9264	28.75	45	1.57	8.7712	1
中等稳固	顶板	60.00	4.6416	2.5	1	11.6040	0.45	0.8	1	4.1774	5.1709	57.5	12	4.79	4.9640	1
	帮壁	60.00	4.6416	2.5	1	11.6040	0.45	0.3	8	12.5323	7.8569	57.5	20	2.88	7.4194	1
	帮壁	60.00	4.6416	2.5	1	11.6040	0.45	0.3	8	12.5323	7.8569	28.75	25	1.15	6.6860	1
不稳固	顶板	54.00	1.8478	2.5	1	4.6196	0.45	0.8	1	1.6631	3.6412	20	7.5	2.67	2.7273	1
	帮壁	54.00	1.8478	2.5	1	4.6196	0.45	0.3	8	4.9892	5.5326	20	20	1.00	5.0000	1
	帮壁	54.00	1.8478	2.5	1	4.6196	0.45	0.3	8	4.9892	5.5326	20	25	1.25	5.5556	0

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由表5和表6可知，对于稳固岩体、单分段采场而言，采场结构参数长×宽×高=57.5 m×15 m×20（25） m，符合Mathews稳定图法对于长高比不大于3的基础要求，并且计算得到的R $>$ R′，满足帮壁自立稳定要求，但长宽比大于3，此种情况采场顶板的稳定性主要取决于跨度，经前述临界跨度的分析结果可知，采场跨度取15 m能够满足采场顶板稳定要求，因此，稳固岩体、单分段采场结构参数采用57.5 m×15 m×20(25) m满足顶板稳定和帮壁自立稳定要求。依此类推，修正后的稳固岩体、双分段采场，中等稳固岩体的采场结构参数能够满足顶板稳定和帮壁自立稳定要求。需要特别说明的是，虽然修正后的不稳固岩体不满足帮壁自立稳定要求，R略小于R′，但考虑到工程地质调查统计结果的代表性问题，可考虑推荐不稳固岩体的采场结构参数使用长×宽×高=20 m×7.5 m×25 m。因此，针对不同稳固级别修正后的采场结构参数可作为矿山开采的技术参考。

6 结论

（1）完成了67个有效钻孔的岩芯编录工作，采用RMR指标进行了三维岩体质量评价，评价结果显示研究区域内岩体质量以Ⅱ级和Ⅲ级为主，部分区域呈现风化氧化程度较高的Ⅴ级岩体，加大了巷道支护施工与采矿作业的难度与安全风险。

（2）针对不同岩体稳固级别综合采用Barton采场宽度经验公式、Lang B.临界跨度和Wang J.神经网络图表法确定了采场极限跨度，采用Mathews稳定图法推荐不同采场结构参数，可作为矿山开采时采场尺寸选择的理论依据。

（3）从工程地质调查、岩体质量评价、采场极限跨度分析和采场暴露面积核算等方面，系统说明了采场结构参数优化的具体方法和计算步骤，可作为其他矿山开展此类工作的技术参考。

参考文献

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文中引用次数倒序

被引期刊影响因子

[1]

陈顺满，吴爱祥，王贻明，等 .

基于响应面法的破碎围岩条件下采场结构参数优化研究

[J].岩石力学与工程学报，2017，36（增1）：3499-3508.