武家塔露天煤礦采空區(qū)頂板安全厚度研究.pdf

1、我國礦產(chǎn)資源需求日益增加導(dǎo)致資源開發(fā)的加速進(jìn)行,許多礦山在礦產(chǎn)資源大規(guī)模開采生產(chǎn)過程中形成了上百個采空區(qū)。采空區(qū)頂板一旦冒落就會造成地表的沉陷或開裂,破壞了露天作業(yè)環(huán)境,威脅著露天礦的生產(chǎn)安全。在采空區(qū)所引起的地質(zhì)災(zāi)害日益嚴(yán)重的今天,采空區(qū)的穩(wěn)定性也就成為了露天開采至關(guān)重要的安全保障。本文結(jié)合武家塔露天礦工程實例,對武家塔露天礦現(xiàn)場取樣的試件進(jìn)行試驗,計算出武家塔露天礦巖體頂板的物理力學(xué)性質(zhì),根據(jù)計算結(jié)果分析了影響其穩(wěn)定性的主要因素并分

2、析出頂板的破壞機(jī)理,發(fā)現(xiàn)了地下采空區(qū)頂板的拉應(yīng)力是關(guān)系到頂板穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素。根據(jù)目前地下采空區(qū)頂板安全厚度計算方法,選擇厚跨度比法、荷載傳遞線交匯法、結(jié)構(gòu)力學(xué)梁理論計算法、普氏拱理論估算法、K.B.魯佩涅依理論估算法五種經(jīng)典的理論計算方法和ANSYS數(shù)值模擬方法分別進(jìn)行計算,發(fā)現(xiàn)每種方法計算出的結(jié)果變化趨勢大體相同,最后對計算結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,得到武家塔露天礦不同采空區(qū)跨度與頂板安全厚度的關(guān)系,根據(jù)計算結(jié)果可以得出任意采空區(qū)跨度的頂板