钢筋混凝土假顶力学模型构建与参数优化

利用钢筋混凝土材料构筑大跨度、高阶段采场的人工假顶是嗣后充填开采的一个新工艺,但钢筋混凝土造价高,有必要研究确定合理的钢筋混凝土假顶强度、厚度和配筋参数。针对内蒙古某铅锌矿高阶段嗣后充填开采人工假顶暴露跨度大、采场高度大的技术特征,将钢筋混凝土假顶力学模型简化为薄"板"理论模型和简支"梁"理论模型,得出钢筋混凝土假顶安全系数随厚度增加呈二次函数升高,揭示了钢筋混凝土假顶强度、安全系数与厚度之间的演化规律。并采用经济配筋率理论和FLAC3D软件确定了大跨度钢筋混凝土假顶厚度为1.5 m、强度为20.0MPa、配筋参数为?25 mm×95 mm。研究结果显示,钢筋混凝土假顶在其自重及上部充填体作用下处于稳定状态,验证了所留设钢筋混凝土假顶厚度以及配筋设计的合理性,指导了矿山钢筋混凝土假顶设计。