临界散体柱主要影响因素研究

地下矿山采用空场法或崩落法开采时,空区顶板岩层冒落至地表后,引起的岩移对地表工业设施及环境构成了严重威胁,临界散体柱理论的提出为地表岩移控制提供了新思路。以锡林浩特萤石矿急倾斜中厚矿体浅孔留矿法开采现状作为工程背景,通过现场监测调研与相似物理试验,研究了临界散体柱的主要影响因素。结果表明:①临界散体柱高度随着矿体倾角增加而减小,随着井下放矿的进行,松动散体柱高度仅为散体总高度的39.4%~45.7%,其上方密实散体柱对于限制岩移起主要作用;②针对不同的矿体厚度,通过增加散体充填高度降低厚跨比,可控制地表塌陷范围;③围岩适当变形可以增加散体的被动侧压力,降低塌陷坑边壁岩体稳定所需的临界散体柱高度;④塌陷坑散体结拱特性受散体粒径分布与塌陷坑宽度的共同影响,控制着临界散体柱的有效作用高度,锡林浩特萤石矿散体临界结拱粒径范围为0.5~0.7 m,临界结拱宽度为3.5~4.0 m,远小于塌陷坑的实际分布宽度,即散体能够保持连续流动,表明临界散体柱理论能够较好地应用于锡林浩特萤石矿。