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崩落法轉(zhuǎn)充填法隔離層安全厚度的確定

文檔作者：曾令義，潘冬文檔來源：長(zhǎng)沙礦山研究院有限責(zé)任公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2022年04月27日
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第35卷第4期
2015年O8月
礦 冶 工 程
M 玎 G AND METALLURGICAL ENG EERING
V01．35 No4
August 2015
崩落法轉(zhuǎn)充填法隔離層安全厚度的確定①
曾令義，潘冬
(長(zhǎng)沙礦山研究院有限責(zé)任公司國(guó)家金屬采礦工程技術(shù)研究中心，湖南長(zhǎng)沙410012)
摘要：以廣東信宜銀巖錫礦崩落法轉(zhuǎn)充填法為例，采用厚跨比法、簡(jiǎn)化梁法和普氏壓力拱法，對(duì)隔離層最小安全厚度進(jìn)行了理論
研究，并通過數(shù)值模擬手段，對(duì)所選的最小隔離厚度進(jìn)行了驗(yàn)證，研究結(jié)果對(duì)于確保礦山井下安全生產(chǎn)具有重要意義。
關(guān)鍵詞：隔離層安全厚度；厚跨比法；簡(jiǎn)化梁法；普氏壓力拱法；數(shù)值模擬
中圖分類號(hào)：TD32 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A doi：10．3969／j．issn．0253-6099．2015．04．005
文章編號(hào)：0253-6099(2015)04—0017—04
Determination of Safety Thickness of Isolation Layer
during Transition from Caving to Cut·-and--Fill Stoping
ZENG Ling—yi，PAN Dong
(National Engineering Technology Research Center for Metals~ning，Changsha Institute of Mining Research Co Ltd，
Changsha 410012，Hunan，China)
Abstract：Based on specific situation in Yinyan Tin Mine during the transition of caving to cut—and—fill stoping，
theoretical study was conducted on the safety thickness of isolation layer by using thickness—to—span ratio，the simplified
Timoshenko beam theory and Protodyakonov S theory．After that，the minimum thickness of isolation layer was verified
by means of numerical simulation．The study results are of great signification to underground safe production．
Key words： safety thickness of isolation layer； thickness—to-span ratio；the simplified Timoshenko beam theory ；
Protodyakonov s theory；numerical simulation
對(duì)于生產(chǎn)過程中采礦方法轉(zhuǎn)型的礦山，新采用的
采礦方法主要受到兩方面的影響：一是原有采空區(qū)對(duì)
新采礦工藝的影響；二是兩種不同采礦工藝之間也存
在著相互影響。為避免這些不利影響，需預(yù)留一定厚
度的巖體作為隔離層來保障礦山的安全生產(chǎn)¨ 。
廣東信宜銀巖錫礦山原設(shè)計(jì)采用無底柱分段崩落
法采礦，由于頂板圍巖完整穩(wěn)固，礦石回采后頂板無法
自然崩落，沒有形成覆蓋層，礦山投產(chǎn)到目前為止已形
成大約22×10 m 的采空區(qū)未處理，這給后續(xù)采礦留
下了極大的安全隱患。
為保證下部礦體的安全回采，生產(chǎn)時(shí)需在原崩落
法開采形成的空區(qū)和現(xiàn)充填開采區(qū)域間留設(shè)一定厚度
的隔離層，見圖1。
1 礦山開采現(xiàn)狀及背景
廣東信宜銀巖錫礦是廣東省最大的錫礦，礦區(qū)位
于信宜市正東方向直距36 km，斑巖型錫礦共圈出礦
體65個(gè)，其中錫礦體53個(gè)，鎢錫鉬綜合礦體5個(gè)，鉬
礦體7個(gè)。6號(hào)礦體為區(qū)內(nèi)最大的礦體，其儲(chǔ)量占全
區(qū)儲(chǔ)量的89％。本區(qū)礦石主要為原生礦石，工業(yè)類型
主要為錫礦石、鎢錫鉬礦石、鉬礦石，以錫礦石為主。
礦巖普氏硬度系數(shù)．廠=8～12。
礦山于2007年上半年完成基建，進(jìn)入投產(chǎn)期。目
前已形成900 m主平硐、950 in平硐、1 025 m平硐以
及1 060 m平硐；900 m以上中段開拓工程已基本完
成。礦區(qū)現(xiàn)有坑道工程地質(zhì)條件較好，礦體、圍巖均堅(jiān)
硬，完整，坑道絕大部分地段不需要支護(hù)。
目前礦山保有設(shè)計(jì)利用儲(chǔ)量1 427．7×10 t，平均
品位Sn 0．53％。生產(chǎn)能力99×10 t／a(3 000 t／d)，礦
山服務(wù)年限約16年。
2010年9月，“凡亞比”臺(tái)風(fēng)帶來的強(qiáng)降雨導(dǎo)致銀
巖錫礦尾礦庫(kù)發(fā)生潰壩，致使礦山停產(chǎn)。目前事故善
后處理已基本結(jié)束，開始著手礦山的復(fù)產(chǎn)工作。根據(jù)礦
山復(fù)產(chǎn)初步規(guī)劃，擬將礦山生產(chǎn)的大部分尾礦用于井下
充填，采礦方法由崩落法改為充填法，尾礦總產(chǎn)量為
856×10 m ，其中57．8％的尾礦(495 x 10 m )充填至
井下，42．2％的尾礦(361×10 m。)排人尾礦庫(kù)，擬新建
的尾礦庫(kù)庫(kù)容將大大減小，能滿足礦山的生產(chǎn)服務(wù)年限。
① 收稿日期：2015-02-28
作者簡(jiǎn)介：曾令義(1983-)，男，湖南郴州人，碩士，主要從事采礦及井巷工程等方面的設(shè)計(jì)研究工作。

20 礦冶工程 第35卷
4 結(jié) 論
預(yù)留隔離層厚度18 113情況下，采用階段空?qǐng)鏊煤?
充填采礦法回采后，周邊圍巖應(yīng)力變化和地表位移變
化都在允許范圍內(nèi)，可見選取的隔離層厚度可確保下
部生產(chǎn)安全。但隔離層會(huì)受到井下爆破作業(yè)的動(dòng)力擾
動(dòng)，原形成的采空區(qū)可能存在冒落和塌陷的動(dòng)力沖擊，
這些因素都有可能造成隔離層發(fā)生失穩(wěn)。因此，為保
障安全生產(chǎn)，建議礦山對(duì)上部空區(qū)先進(jìn)行充填，再進(jìn)行
下部的回采作業(yè)。
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