自然支護法礦柱尺寸優(yōu)化研究.pdf

1、自然支護采礦法是“三下”開采的一種有效方法，它的實質(zhì)就是在各回采空間之間留下永久支撐礦柱，從而減弱頂板的變形。合理確定礦柱尺寸是自然支護法設(shè)計的關(guān)鍵問題，它要求能夠在確保地表沉降在允許范圍的基礎(chǔ)上提高礦石的回采率，從而提高資源的利用率。因而，進行自然支護法礦柱尺寸優(yōu)化問題的研究將具有重要的意義。　　以云駕嶺鐵礦自然支護法采礦為例，對自然支護法的礦柱受力狀況進行了三維計算機模擬。模擬時選用了能較真實反映巖石結(jié)構(gòu)受力和變形狀況的非線性理論

2、及方法，應(yīng)用了大型通用有限元分析程序-ANSYS系統(tǒng)進行建模和計算。最終獲得了在確保地表村莊安全的前提下，使礦柱損失最少的礦柱尺寸的優(yōu)化方案。同時表明在村莊下進行自然支護法開采，技術(shù)上是可行的。　　通過對三維結(jié)構(gòu)模型進行仿真計算以后，分析了礦柱尺寸與礦柱強度以及礦柱尺寸與地表沉陷之間的關(guān)系，并對礦柱尺寸進行優(yōu)化研究。表明了在云駕嶺鐵礦的賦存條件下，當?shù)V體厚度為7～17m之間時，所確定的自然支護礦柱具有足夠的抗壓強度，能支撐上覆巖體并具