矿业研究与开发

作者：雷忠平,姜立春,付建生

关键词：顶板 矿柱支撑系统;采空区;薄板理论;数值模拟;地下大理岩矿

为研究采空区顶板 矿柱的失稳破坏机制,在现场调查某地下大理岩矿的基础上,以采空区最薄弱区域为对象,构建了顶板 矿柱支撑系统力学模型,推导出顶板 矿柱支撑系统最大拉应力计算公式,分析了矿柱间距、矿柱宽度、顶板厚度及顶板跨度对采空区顶板最大拉应力的影响.结果表明:受上覆围岩荷载作用,采空区最薄弱区域为中部区域,应力主要集中于顶板,失稳破坏形式为顶板受拉破坏;其他因素不变的条件下,矿柱间距为12 m 时,采空区顶板最大拉应力值最小,最大拉应力随矿柱间距增大先减后增;采空区顶板的拉应力与矿柱宽度、顶板厚度呈负相关,随着矿柱宽度增大,最大拉应力逐渐减小;随着顶板厚度增大,最大拉应力急剧减小;顶板跨度越大,最大拉应力越大,增大速率保持稳定.数值模拟结果及工程实例验证了理论计算公式的科学性和合理性.

来源：2023年第11期

《矿业研究与开发》期刊编辑部

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