金属矿阶段嗣后充填预留顶柱厚度力学模型

作者：张爱卿,吴爱祥,李金云,王贻明

摘要：预留顶柱厚度是保证金属矿阶段嗣后充填安全的重要影响因素之一。基于弹性力学平面应变基本假设,建立金属矿阶段嗣后充填预留顶柱厚度的力学模型,并利用伽辽金法进行理论求解。以某铜矿为工程分析实例,研究预留顶柱水平应力随厚度和上部荷载的变化规律,以及厚度与矿房长度之间的变化规律。研究表明:当矿房尺寸一定,预留顶柱厚度不变,水平应力随着上部荷载增加呈线性增大;上部荷载不变,水平应力随着厚度的增加呈二项式下降。当矿房宽度、水平应力和上部荷载一定,预留顶柱厚度随着矿房长度增加呈二项式增大。结合工程实例确定预留顶柱厚度,可以满足矿山安全生产要求。研究成果对金属矿阶段嗣后充填预留顶柱厚度的选取具有一定理论指导意义。

发文机构：北华航天工业学院建筑工程学院 北京科技大学膏体充填采矿技术研究中心

关键词：阶段嗣后充填厚度预留顶柱应力分布力学模型stage backfillingthicknessreserved top pillarhorizontal stressmechanical model

分类号： TD853.34[矿业工程—金属矿开采]