矿业研究与开发

作者：顶板锚固支护条件下的采场结构参数优化研究

关键词：阶段空场嗣后充填采矿法;“锚杆锚索锚网”协同支护;薄板理论;采场结构参数;技术经济指标

采场的结构参数直接影响采场的稳定性和技术经济指标.为进一步提升采场的生产能力,针对云南金厂河矿ZnV3矿体采用阶段空场嗣后充填采矿法开采,顶板破碎围岩采用预应力“锚杆锚索锚网”协同支护的现状,对Ⅱ步骤采场结构参数进行优化研究.基于薄板理论推导得出Ⅱ步骤矿房顶板三边简支一边固支条件下的最大拉应力表达式,结合协同支护机理,在18m 最大跨度下,矿房顶板中心x、y 方向和固支边中点拉应力值分别为0.48 MPa、0.21MPa和0.55MPa,满足顶板稳定性的要求.采用FLAC3D软件构建采场支护模型,并进行模拟计算.模拟结果表明,在锚索的减跨作用下,顶板的最小主应力值总体分布在－0.5~0.5MPa之间,与理论计算结果基本吻合,确定18m跨度为Ⅱ步骤采场的最优跨度. 与15m 跨度的原方案相比,18 m 跨度的优化方案的损失率和贫化率分别增长了1.557％和0.433％,采切比降低了1.16m/kt,进一步提高了采场的生产能力.根据优化方案开展了工业试验,在18m跨度下,采场损失率、贫化率和采切比分别为12.4％、10.8％和5.7m/kt,矿房顶板保持稳定,验证了优化方案的可行性.研究结果可为类似矿山提供参考.

来源：2024年第12期

《矿业研究与开发》期刊编辑部

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