某露天礦含隱伏空區(qū)作業(yè)平臺的安全厚度研究.pdf

1、對于先期采用地下開采,后期實行大規(guī)模露天開采的礦山,地采時期形成的隱伏采空區(qū)對露天開采安全帶來嚴重的挑戰(zhàn)。因此,在設計露天開采方案時必須考慮到露采平臺的安全性。論文以含隱伏空區(qū)的露天礦山作業(yè)平臺的安全性為主題,以某露天礦為研究對象,通過巖石物理力學參數(shù)測定,根據(jù)巖石強度理論和破壞準則,運用普氏拱理論和FLAC3D軟件數(shù)值模擬,分析研究了含隱伏空區(qū)作業(yè)平臺的安全厚度。本文的研究內(nèi)容和成果如下:
　　(1)通過計算得出露采作業(yè)平臺發(fā)生

2、破壞的范圍很大程度上受了兩個因素的作用:隱伏空區(qū)的分布跨度與露天開采工作平臺的預留厚度。對不同的空區(qū)的大小,設計了不同的模擬方案,方案中取用了不同的水平跨度,不同的頂板高度。計算分析發(fā)現(xiàn),這兩個因素不同取值對露采作業(yè)平臺的破壞范圍影響較大。
　　(2)通過對巖石破壞準則的研究,將莫爾(Mohr)理論及莫爾—庫倫準則應用到程序中,為數(shù)值模擬分析提供依據(jù)。莫爾強度理論假設材料內(nèi)一點的破壞主要決定于它的大主應力(σ1)和小主應力(σ3)

3、,而與中間主應力無關(guān)。這樣就可以在平面應力狀態(tài)條件下研究應力狀態(tài)。用σ1和σ3表示的莫爾—庫侖破壞準則判別式,就巖體的穩(wěn)定狀態(tài)、極限平衡狀態(tài)、不穩(wěn)定狀態(tài)采用了相應的破壞判別方程式。對于大主應力為拉應力的情況下,也完善了莫爾—準則中缺失的部分,將破壞的各個不同情況都作出了相應的破壞判斷計算方法。
　　(3)通過對比不同條件下露天作業(yè)平臺的破壞狀態(tài),擬合出了露采作業(yè)平臺的破壞曲線。研究在不同設計方案條件下,露采作業(yè)平臺發(fā)生的破壞范圍在