不同岩石质量等级下的不同进路参数优化选择

赵书尧　王辉　王伟

摘要：三山岛金矿新立矿区为滨海金属矿床开采，有些破碎地带采用进路法开采，为了实现矿区矿体的安全高效开采，应该尽可能地采用进路跨度较大的结构参数进行开采。由计算结果知：Ⅱ级岩体下，最佳进路宽为4.5m，高为4m；Ⅲ级岩体下，最佳进路宽为3.5～4m，高为3m；Ⅳ级岩体下，最佳进路宽为3m，高为3m。

关键词：岩石质量等级；进路法；结构参数；数值模拟

中图分类号：TD853 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）07-

三山岛金矿新立矿区为滨海金属矿床开采，有些破碎地带采用进路法开采，根据数值计算分析确定一步采场和二步采场回采后得最大主应力规律，为了进一步研究不同的岩石质量等级下不同的进路尺寸对采场稳定性的影响，采用ANSYS软件的强大三维模拟功能，对矿区进路法进行模拟。

1 数值计算模型的建立

根据矿山现有的开采方案，针对不同的岩石质量等级选择不同的采场结构参数进行数值计算优化，矿区矿体宽是60m，中段垂高是30m，矿体的平均厚度是70m，倾角是45°。取3～5倍计算范围，有限元模型的宽是420m，垂高是210m，平均厚度是490m。采场埋深是-310m，计算模型见图1：

2 数值计算应力分析

在不同的岩石质量等级下不同的采场结构参数矿区的第一主应力计算结果见图2至图7。

在不同的岩石质量等级下不同的采场结构参数采场顶板的第一主应力计算结果见图8。可知，一步进路开采完后采场顶板的压应力比较平稳。当岩体等级为Ⅳ级时，在采场跨度不同的前提下，采场顶板的压应力比较不平稳，且随采场跨度的加大应力增加。Ⅲ等级、Ⅳ等级岩体采场顶板的抗拉强度分别是4.99MPa、3.74MPa。

3 结语

根据数值计算结果知，为了实现三山岛金矿新立矿区矿体的安全高效开采，应该尽可能在不同的岩体条件下选择采用进路跨度较大的结构参数进行开采，因此，在Ⅱ级岩体下，进路宽4.5m、高4m是最佳的采场结构参数；在Ⅲ级岩体下，进路宽3.5～4m，高3m是最佳的采场结构参数；在Ⅳ级岩体下，进路宽3m、高3m是最佳的采场结构参数。

参考文献

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作者简介：赵书尧（1970-），男，山东莱州人，山东黄金矿业（莱州）有限公司三山岛金矿助理工程师，工程硕士，研究方向：矿山工程设计。

（责任编辑：叶小坚）