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崩落法转充填法隔离层安全厚度的确定

文档作者：曾令义，潘冬文档来源：长沙矿山研究院有限责任公司		点击数：	更新时间： 2022年04月27日
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第35卷第4期
2015年O8月
矿 冶 工 程
M 玎 G AND METALLURGICAL ENG EERING
V01．35 No4
August 2015
崩落法转充填法隔离层安全厚度的确定①
曾令义，潘冬
(长沙矿山研究院有限责任公司国家金属采矿工程技术研究中心，湖南长沙410012)
摘要：以广东信宜银岩锡矿崩落法转充填法为例，采用厚跨比法、简化梁法和普氏压力拱法，对隔离层最小安全厚度进行了理论
研究，并通过数值模拟手段，对所选的最小隔离厚度进行了验证，研究结果对于确保矿山井下安全生产具有重要意义。
关键词：隔离层安全厚度；厚跨比法；简化梁法；普氏压力拱法；数值模拟
中图分类号：TD32 文献标识码：A doi：10．3969／j．issn．0253-6099．2015．04．005
文章编号：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
对于生产过程中采矿方法转型的矿山，新采用的
采矿方法主要受到两方面的影响：一是原有采空区对
新采矿工艺的影响；二是两种不同采矿工艺之间也存
在着相互影响。为避免这些不利影响，需预留一定厚
度的岩体作为隔离层来保障矿山的安全生产¨ 。
广东信宜银岩锡矿山原设计采用无底柱分段崩落
法采矿，由于顶板围岩完整稳固，矿石回采后顶板无法
自然崩落，没有形成覆盖层，矿山投产到目前为止已形
成大约22×10 m 的采空区未处理，这给后续采矿留
下了极大的安全隐患。
为保证下部矿体的安全回采，生产时需在原崩落
法开采形成的空区和现充填开采区域间留设一定厚度
的隔离层，见图1。
1 矿山开采现状及背景
广东信宜银岩锡矿是广东省最大的锡矿，矿区位
于信宜市正东方向直距36 km，斑岩型锡矿共圈出矿
体65个，其中锡矿体53个，钨锡钼综合矿体5个，钼
矿体7个。6号矿体为区内最大的矿体，其储量占全
区储量的89％。本区矿石主要为原生矿石，工业类型
主要为锡矿石、钨锡钼矿石、钼矿石，以锡矿石为主。
矿岩普氏硬度系数．厂=8～12。
矿山于2007年上半年完成基建，进入投产期。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以上中段开拓工程已基本完
成。矿区现有坑道工程地质条件较好，矿体、围岩均坚
硬，完整，坑道绝大部分地段不需要支护。
目前矿山保有设计利用储量1 427．7×10 t，平均
品位Sn 0．53％。生产能力99×10 t／a(3 000 t／d)，矿
山服务年限约16年。
2010年9月，“凡亚比”台风带来的强降雨导致银
岩锡矿尾矿库发生溃坝，致使矿山停产。目前事故善
后处理已基本结束，开始着手矿山的复产工作。根据矿
山复产初步规划，拟将矿山生产的大部分尾矿用于井下
充填，采矿方法由崩落法改为充填法，尾矿总产量为
856×10 m ，其中57．8％的尾矿(495 x 10 m )充填至
井下，42．2％的尾矿(361×10 m。)排人尾矿库，拟新建
的尾矿库库容将大大减小，能满足矿山的生产服务年限。
① 收稿日期：2015-02-28
作者简介：曾令义(1983-)，男，湖南郴州人，硕士，主要从事采矿及井巷工程等方面的设计研究工作。

20 矿冶工程 第35卷
4 结 论
预留隔离层厚度18 113情况下，采用阶段空场嗣后
充填采矿法回采后，周边围岩应力变化和地表位移变
化都在允许范围内，可见选取的隔离层厚度可确保下
部生产安全。但隔离层会受到井下爆破作业的动力扰
动，原形成的采空区可能存在冒落和塌陷的动力冲击，
这些因素都有可能造成隔离层发生失稳。因此，为保
障安全生产，建议矿山对上部空区先进行充填，再进行
下部的回采作业。
参考文献：
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