瓮福磷矿英坪矿露天转地下境界矿柱稳定性分析

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本文以瓮福磷矿英坪矿为研究背景,针对英坪矿露天转地下境界矿柱留设问题,通过理论分析和数值模拟的手段,对境界矿柱的留设参数和稳定性进行系统研究,探讨了境界矿柱所处的状态模式,建立了境界矿柱稳定性因素评判决策系统,分析了境界矿柱的留设方案,构建了境界矿柱稳定性分析的数值模型,得到如下成果:(1)境界矿柱所处4种状态模式为:稳定状态、轻微变形状态、严重变形状态和失稳破坏状态,这4种境界矿柱所处的状态也是境界矿柱发生失稳破坏所经历的过程。(2)研究区域内影响境界矿柱稳定性的5种因素,按照层次分析权重影响大小从大到小的排列顺序为:境界矿柱的安全厚度、境界矿柱自身的强度、境界矿柱所受的外部载荷、境界矿柱内部的断裂构造、境界矿柱所受的爆破震动影响。(3)结合工程计算法、固定梁、普氏拱和K.B.鲁别涅伊特这4种理论计算方法的结果,境界矿柱的厚度应该至少大于20m。(4)数值模拟结果表明,当境界矿柱厚度为20m时,竖向位移云图最大位移值分别为4.70cm和4.95cm,小于允许的极限位移量5cm,此时矿柱不会发生失稳破坏,该结果验证了理论分析的合理性。本论文研究成果可以为瓮福磷矿英坪矿露天转地下开采的境界矿柱留设参数提供理论参考,并为其他露天转地下开采的金属非金属矿山境界矿柱留设问题提供借鉴。
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