大直径深孔爆破采场破顶层安全厚度研究.PDF

第３８卷 第１期 世界科技研究与发展 Ｖｏｌ．３８ Ｎｏ．１ 　 　 ２０１６年２月 ４０－４４页 ＷＯＲＬＤＳＣＩＴＥＣＨＲ＆Ｄ Ｆｅｂ．２０１６ ｐｐ．４０－４４ 大直径深孔爆破采场破顶层安全厚度研究  王婷玉 　罗周全　齐飞祥　秦亚光　彭　东 （中南大学资源与安全工程学院，长沙４１００８３） 摘　要：为了研究大直径深孔爆破采场破顶层厚度不合理带来的安全生产问题，以凡口矿某采场为例，通过第一强 度理论计算出破顶层安全厚度初始值为６９５ｍ；然后综合运用Ｓｕｒｐａｃ与ＦＬＡＣ３Ｄ构建采场数值模型，并对采场回 采过程中不同破顶层厚度进行优化模拟，分析并揭示了采场回采过程中围岩的力学状态，确定了采场的破顶层安 全厚度为７ｍ。根据理论计算及数值优化结果，结合现场工程应用，验证了理论分析与数值模拟结论的合理性，可 以为其它大直径深孔爆破采场破顶层安全厚度研究提供借鉴。 关键词：安全厚度；数值模拟；位移场；塑性区；破顶层；理论计算 中图分类号：ＴＤ７６　　　文献标识码：Ａ　　　ｄｏｉ：１０．１６５０７／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６－６０５５．２０１６．０１．００９ ＳｔｕｄｙｏｎＳｅｃｕｒｉｔｙＢｒｏｋｅｎＴｏｐＴｈｉｃｋｎｅｓｓｏｆＬａｒｇｅｄｉａｍｅｔｅｒ  ＤｅｅｐＨｏｌｅＢｌａｓｔｉｎｇＳｔｏｐｅ  ＷＡＮＧＴｉｎｇｙｕ 　ＬＵＯＺｈｏｕｑｕａｎ　ＱＩＦｅｉｘｉａｎｇ　ＱＩＮＹａｇｕａｎｇ　ＰＥＮＧＤｏｎｇ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＳａｆｅｔｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｅｎｔｒａｌＳｏｕｔｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１００８３） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅａｉｍｉｓｔｏｄｅｔｅｒｍｉｎｅｔｈｅｒｅａｓｏｎａｂｌｅｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｆｔｈｅｂｒｏｋｅｎｔｏｐｌａｙｅｒ，ｗｉｔｈａｃａｓｅｓｔｕｄｙｉｎＦａｎｋｏｕＭｉｎｅＳｔｏｐｅ． Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｔｈｅｓａｆｅｔｙｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｆｂｒｏｋｅｎｔｏｐｗａｓｃａｌｃｕｌａｔｅｄｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｔｅｎｓｉｏｎｓｔｒｅｓｓｔｈｅｏｒｙ；ｔｈｅｓｏｌｉｄｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅ ｓｔｏｐｅｗａｓｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄｔｈｒｏｕｇｈＳＵＲＰＡＣａｎｄＦＬＡＣ３Ｄ，ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｂｒｏｋｅｎｔｏｐｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｆｍｉｎｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｗａｓｓｉｍｕｌａｔｅｄ，ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｃｓｓｔａｔｅｏｆｍｉｎｉｎｇｆｉｅｌｄｗａｓｒｅｖｅａｌｅｄｄｕｒｉｎｇｍｉｎｉｎｇ，ｔｈｅｒｅａｓｏｎａｂｌｅｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｆｔｈｅｂｒｏｋｅｎｔｏｐｌａｙｅｒｗａｓｄｅｔｅｒ ｍｉｎｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎａｎｄｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ａｎｄｃｏｍｂｉｎｉｎｇｔｈｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｐｒａｃｔｉｃｅｏｆＦａｎｋｏｕＬｅａｄＺｉｎｃＭｉｎｅ，ｔｈｅｒａｔｉｏｎａｌｉｔｙｏｆｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｗｅｒｅｆｕｒｔｈｅｒｖｅｒｉｆｉｅｄ，ｉｔ ｃａｎｐｒｏｖｉｄｅａｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅｓａｆｅｔｙｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｆｔｈｅｔｏｐｌａｙｅｒｓｔｕｄｙｏｆｏｔｈｅｒｌａｒｇｅｄｉａｍｅｔｅｒｄｅｅｐｈｏｌｅｂｌａｓｔｉｎｇｓｔｏｐｅ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓａｆｅｔｈｉｃｋｎｅｓｓ；ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｆｉｅｌｄ；ｐｌａｓｔｉｃｚｏｎｅ；ｂｒｏｋｅｎｔｏｐ；ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ