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一种适用于多中段连续空区支撑关键点的计算方法及系统

成果类型:: 新技术

发布时间: 2022-11-28 15:05:20

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:江西省南昌国家高新区| 张敏冬 | 2022-12-29 16:03:53
本发明属于矿山遗留矿开采技术领域,公开了一种适用于多中段连续空区支撑关键点的计算方法及系统,建立非均布荷载和集中反力支撑作用下空区顶板的力学模型;基于最小变形能原理提出连续空区关键支撑点的位置计算方法;确定最佳支撑点位置与倾角的关联性;进行计算方法的验证。本发明基于工程岩体开挖应变能的计算原理,将符合实际情况的自重荷载和水平构造应力植入方程,一个计算方程中综合考虑了支撑点的位置和空区的倾角两个变量,输入一个变量实际值即可得到关键支撑点的准确位置,能够实现沿倾斜方向中段矿柱的可采性分析和连续空区关键隔离层位置计算,整个计算过程快速、便捷,且可针对不同倾角的空区计算,具有普适性。 由于空区的倾角与矿体倾角相同,作为空区顶板(上盘岩体),随着倾角的变化和延伸深度的增加,上覆岩体的自重作用和深部水平构造应力都是顶板的主要荷载,且随着深度增加荷载在逐步增大。在非均布荷载作用下,不同倾角空区的关键支撑点位置计算目前尚无理论依据。本发明的计算方法正是基于这一现状所提出的。
本发明属于矿山遗留矿开采技术领域,尤其涉及一种适用于多中段连续空区支撑关键点的计算方法及系统。 目前,我国采用空场法开采的金属矿山占比超过50%,尤其是矿体平均厚度小于10m的薄矿体,连续多中段回采之后形成了沿矿体倾斜方向的连续空区。这些空区仅靠中段之间隔离矿柱(顶底柱)作为上下盘围岩的主要支撑点,以保证空区的稳定性。在矿山生产后期,为充分回收资源和稳定矿山生产矿量,中段隔离矿柱通常作为主要的回采目标实施回收。但沿空区倾斜方向的多个间隔矿柱全部回收必然导致空区围岩移动,诱发空区失稳甚至矿震等灾害性活动。因此,在多中段的间隔矿柱中哪些矿柱作为关键支撑结构永久保留,从而兼顾资源回收和空区稳定,是需要迫切解决的工程实际问题。

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