本發明屬于地下礦山開采領域,具體地說,涉及空場采礦法礦柱尺寸計算方法。
背景技術:
在金屬和非金屬地下礦山開采中,空場采礦法是一種常用的采礦方法??請霾傻V法的最大特點就是在礦房/采場中留設礦柱,來支撐采空區頂板圍巖,以確保礦房/采場采空區頂板圍巖的穩定。留設礦柱的尺寸合不合理直接關系到礦山生產的安全,一旦礦房/采場礦柱發生失穩,將導致采空區頂板圍巖冒落,可能引發以下安全事故:一、冒落的頂板圍巖砸毀礦房/采場內作業的設備,造成人員傷亡;二、礦體開采難度變大,使礦產資源損失貧化率增大;三、冒落的頂板圍巖壓縮礦房/采場空氣形成沖擊氣流,威脅作業人員安全等。
在設計留設礦柱尺寸時,如果礦柱尺寸留設的過大將會造成礦產資源的浪費,礦產資源回收率低;如果礦柱尺寸留設的過小將會造成礦房/采場采空區頂板圍巖的失穩,造成采空區頂板圍巖冒落,給礦山生產帶來嚴重安全事故。礦柱尺寸的合理設計是空場采礦法能否實現安全、高效開采礦體的關鍵。因此,礦柱尺寸設計的合不合理對于礦山的生產至關重要,關系到礦山生產的安全、經濟等的重大問題。
有鑒于此特提出本發明。
技術實現要素:
本發明要解決的技術問題在于克服現有技術的不足,提供空場采礦法礦柱尺寸計算方法,為解決上述技術問題,本發明采用技術方案的基本構思是:
空場采礦法礦柱尺寸計算方法,包括以下步驟:
步驟1,確定礦柱上覆巖層塑性區半徑;
步驟2,確定礦柱上覆巖層塑性區內的巖體自重均布荷載;
步驟3,利用連續梁各支點剪力公式,計算不同位置礦柱實際承受上覆巖層塑性區內的巖體自重施加的壓力值;
步驟4,根據各礦柱實際承受的壓力值,確定不同位置礦柱尺寸。
進一步地,所述步驟1中,確定礦柱上覆巖層塑性區半徑的計算方法有多種,本發明不具體特指某一種計算方法,只要能夠確定礦柱上覆巖層塑性區半徑范圍都在本發明保護權利內。
進一步地,所述步驟1中,礦柱的形狀可以是方形,也可以是圓形,還可以是其它不規則等形狀,本發明不具體特指某一種形狀的礦柱,其它形狀的礦柱也在本發明保護權利內。
進一步地,所述步驟1中,礦柱上覆巖層塑性區半徑不僅是空場采礦法中礦房采空區上部的巖層塑性區半徑,而且還可以是空場采礦法中某個采場采空區上部的巖層塑性區半徑。
進一步地,所述步驟2中,根據礦柱上覆巖層塑性區半徑、上覆巖體容重和礦房/采場跨度,來計算施加在礦柱上因巖體自
聲明:
“空場采礦法礦柱尺寸計算方法與流程” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業用途,請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)