砂巖鈾礦巷道及采場(chǎng)穩(wěn)定性控制方案數(shù)值模擬研究.pdf

1、目前，我國(guó)已探明及潛在的砂巖型鈾資源量較大，但是，開發(fā)技術(shù)有限。為了實(shí)現(xiàn)我國(guó)對(duì)砂巖型鈾礦床開發(fā)利用，應(yīng)開展基礎(chǔ)理論和應(yīng)用技術(shù)研究。某砂巖型鈾礦床工業(yè)鈾礦化類型為層間氧化帶型，由于礦石硬度、膠結(jié)程度和埋深大等特點(diǎn)，使該類砂巖鈾礦床不適合用地浸開采技術(shù)進(jìn)行開發(fā)。通過本課題的研究為地下常規(guī)開采已探明的該類砂巖型鈾礦資源提供技術(shù)支撐，提高開采技術(shù)水平。
　　在課題研究中，開采方法研究主要結(jié)合礦床賦存特點(diǎn)，對(duì)巖心樣品進(jìn)行礦巖的機(jī)械物理力學(xué)參

2、數(shù)測(cè)試，在取得參數(shù)后進(jìn)行砂巖、泥巖的巷道開挖變形數(shù)值模擬試驗(yàn)及采場(chǎng)頂板變形數(shù)值模擬試驗(yàn)。巷道變形數(shù)值模擬試驗(yàn)表明，巷道圍巖的最大位移位于巷道的頂部，最大豎向應(yīng)力位于巷道的拱肩和直墻兩底角處，最大主應(yīng)力位于巷道的拱肩和直墻兩底角處，最小主應(yīng)力位于巷道直墻兩底角處，其值分別為1.3979cm、46.973MPa、49.612MPa和9.7887MPa；巷道頂部圍巖發(fā)生了剪切破壞。為保證巷道掘進(jìn)及使用安全性，進(jìn)行了襯砌支護(hù)和錨桿支護(hù)的數(shù)值模擬

3、試驗(yàn)。模擬結(jié)果表明：采用襯砌支護(hù)時(shí)，巷道圍巖的豎向位移、豎向應(yīng)力、最大及最小主應(yīng)力均比未支護(hù)時(shí)相應(yīng)減少，且隨襯砌厚度的增加而不斷減少。而襯砌結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的豎向位移較小，其承受的豎向應(yīng)力遠(yuǎn)低于其抗壓強(qiáng)度，且不會(huì)發(fā)生剪切破壞。采場(chǎng)頂板穩(wěn)定性數(shù)值模擬試驗(yàn)進(jìn)行預(yù)留礦柱（礦柱間距6m×6m、7m×7m、8m×8m三種方案）和礦柱間錨桿加強(qiáng)支護(hù)的試驗(yàn)。
　　通過以上研究，得出以下結(jié)論，1）巷道開挖中必須進(jìn)行支護(hù)。2）采用襯砌結(jié)構(gòu)能有效的維護(hù)巷道的

4、穩(wěn)定性。考慮巷道的服務(wù)年限，選用襯砌厚度為10cm的支護(hù)結(jié)構(gòu)能滿足巷道穩(wěn)定性的要求。3）采用上述錨桿支護(hù)的方式，錨桿的強(qiáng)度均有富余，均不會(huì)發(fā)生拉伸破壞，能有效的維護(hù)巷道的穩(wěn)定性。考慮巷道的服務(wù)年限，選用直徑為22mm、長(zhǎng)度為1.5m、排距為2.0m的錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)能滿足巷道穩(wěn)定性的要求。4）為了提高出礦率，減少礦產(chǎn)資源損失，建議采用礦柱間距8m×8m，礦柱間頂板上設(shè)置縫管錨桿支護(hù)方式進(jìn)行回采，錨桿的長(zhǎng)度為1.5m，以2m×2m的網(wǎng)度進(jìn)行布