大西沟铁矿露采境界内空区顶板安全厚度研究

大西沟铁矿露天开采安全受原地下开采残留空区的影响。为确保境界内台阶开采的安全,采用4种理论计算方法和数值模拟,确定不同跨度采空区的顶板安全厚度,建立顶板安全厚度与采空区跨度的函数关系,对境界内采空区进行分类,并结合采空区顶板安全厚度确定其处置时机。研究结果表明,采空区顶板安全厚度随跨度增加呈二次函数增长,露采境界内已探知的5个空区均为简单易处理的Ⅰ类空区。当前阶段应在1343.9 m标高对2个采空区进行处理,未来应在1368 m标高对2个采空区进行处理,在1356 m标高对1个采空区进行处理,处理手段均为爆破崩落。研究结果为大西沟铁矿境界内采空区的安全处置奠定基础。

采煤工作面顶板安全管理及事故预防探析

在我国煤矿行业的发展中,加强对采煤安全、采煤生产效益的重点关注,是推动煤矿行业长远运行的关键。在采煤工作面的安全管理工作中,针对采煤工作面顶板的安全管控工作,要结合事故多发位置的特点进行,加强安全管理的力度,降低发生生产事故的几率。

公路路基岩溶顶板安全厚度确定的数值流形方法研究

利用数值流形方法具有两套分析网格即数学覆盖网格和物理覆盖网格,因而处理开挖模拟问题具有灵活性的特点,重点解决了数值流形分析的开挖模拟分析方法问题;然后引入强度折减技术,结合数值流形方法提出了公路路基岩溶顶板稳定性的评价方法。在此基础上,引进枚举优化分析法,通过分析岩溶顶板稳定性与岩溶埋深和溶洞几何形态等因素的关系,建立了公路路基岩溶顶板安全厚度确定的新方法;最后利用本文研究方法确定了某实际工程的岩溶顶板最小安全厚度,实践证明效果良好。

水平应力与裂隙密度对顶板安全厚度的影响

将地下空区顶板视为梁模型,采用结构稳定理论,建立水平应力与地下空区顶板安全厚度之间的关系;以裂隙张量为基础,将岩体中的裂隙看作初始损伤,对含随机分布裂隙的顶板岩体进行分析,推求裂隙岩体的等效变形模量和等效泊松比,从而建立地下空区顶板厚度与岩体裂隙密度之间的关系,并探讨水平应力与岩体裂隙密度对地下空区顶板厚度的影响。研究结果表明:地下空区顶板厚度与水平应力及岩体裂隙密度具有较大的相关性,最小安全厚度随着水平应力的增大而增大,当水平应力由0MPa增加到15MPa时,对安全厚度的影响较大;当水平应力大于15MPa时,随着水平应力的增大,安全厚度的增加幅度较小;最小安全厚度随着岩体裂隙密度的增大而增大,安全厚度与裂隙密度近似呈直线关系。

基于证据融合理论的煤矿顶板安全评价模型

针对顶板监测数据来源的复杂性及不确定性,由各监测系统的传感器获得不同信息,根据设定的阈值产生对顶板安全状态的度量,通过构造的基本概率分布函数,对所有的命题赋予一个可信度,应用基于Dempster-Shafer证据理论的合成法则进行多证据融合后,即可凸显顶板安全状态。通过与历史数据对比分析,发现该模型能显著降低监测系统的虚警率,提高顶板安全状态判定的准确性。

基于轴对称厚板模型的浅埋空区顶板安全厚度

空区的存在影响地表建筑物和设施的稳定.在考虑超载情况下,根据Reissner厚板理论,建立了轴对称圆板模型,以拉破坏为控制条件,导出了顶板安全厚度的解析解.以剪切破坏作为控制条件,提出了考虑剪切导致的拉应力控制和剪应力控制的顶板安全厚度计算公式.结合某一工程实例,给出了几种典型岩石条件下顶板的安全厚度,当超载不大时,顶板安全厚度由弯曲拉应力控制.

采场顶板安全厚度与跨度及暴露面积的关系研究

采用极限分析原理建立了基于采场跨度与暴露面积的顶板安全厚度计算模型,利用反演算法深入分析发现,采空区长度与跨度比值k_a>2时,顶板安全厚度值取决于跨度的大小;k_a<2时,顶板安全厚度值取决于暴露面积的大小。结合某钨矿实际情况,选取相关参数进行计算分析,得到了不同跨度与暴露面积的采空区顶板安全厚度。分别选取不同跨度和暴露面积进行分析,进一步论证了顶板安全厚度与采场跨度及暴露面积之间的关系。

关于“岩溶区嵌岩桩承载力及其下伏溶洞顶板安全厚度的研究”的讨论

岩土工程学报2007年第11期刊登了题为“岩溶区嵌岩桩承载力及其下伏溶洞顶板安全厚度的研究”的文章。笔者拟就以下5点与原文作者商榷。

多层采空区隔离顶板安全性强度折减法

引入强度折减法研究多层采空区隔离顶板的安全储备。提出多层采空区隔离顶板剪切与拉裂安全系数的双安全系数的概念,以双层椭圆柱采空区隔离顶板为例,研究隔离顶板剪切安全系数与顶板跨度及厚跨比的关系,得出:隔离顶板厚度越大和跨度越小,顶板的剪切安全系数越大;隔离顶板跨度越大,拉裂安全系数越小,隔离顶板厚度对拉裂安全系数的影响不具有强规律性。指出在评价重叠顶板的安全性时应综合考虑顶板厚跨比和顶板跨度两个因素。探讨了剪切安全系数和拉裂安全系数的适用性,得出在不考虑顶板附加载荷的条件下剪切安全系数应该是评价隔离顶板安全性的首选指标,而拉裂安全系数是辅助性评价指标。

顶板安全监测数据集成平台的设计与研究

顶板安全管理一直是煤矿安全生产领域研究的重点和热点问题,而异构监测数据的集成技术在顶板事故的预测及分析中占据重要地位;在分析了目前我国煤矿各类顶板安全监测系统的现状及发展趋势的基础上,对已有的监测系统进行分析,并对数据集成平台进行分层设计,提出了一种基于.Net架构的监测数据集成平台设计方案,解决了异构监测平台各自封闭、难以互相联系的缺陷,实现了顶板监测数据的共享;运用该方案在现场进行数据集成获得了良好的监测效果。

进路法回采顶柱其顶板安全厚度的数值分析方法

采用极限分析和顶板初次来压计算的方法 ,推导出进路法回采顶柱时 ,顶板安全厚度的计算公式 ,该式简单直观 ,使用方便 ,并在某金矿的科研与生产中应用。

露天开采下地下采空区顶板安全厚度的确定

目前国内有不少露天矿山在生产过程中面临着境界内地下采空区的严重威胁。以河南洛钼集团露天开采境界内采空区群为工程实例,根据结构力学和材料力学等理论,综合采用结构力学梁法、K B..鲁佩涅依特理论估算法等进行计算,并对计算结果和三维数值模拟分析结果进行比较,建立了采空区顶板最小安全厚度与采空区跨度之间的对应关系。这对指导露天矿的生产和维护作业人员及设备的安全具有十分重要的意义。

基于梁模型的采空区顶板安全厚度计算

空区顶板厚度影响采空区地基承载力.梁理论是确定顶板安全厚度的主要力学模型之一,结合某一工程实例,探讨了考虑载荷作用范围的3种典型梁:简支梁、悬臂梁和两端固定梁,得出了相应的顶板安全厚度.

对“岩溶区嵌岩桩承载力及其下伏溶洞顶板安全厚度的研究”讨论的答复

非常感谢潘岳先生等对“岩溶区嵌岩桩承载力及其下伏溶洞顶板安全厚度的研究”（以下简称“原文”）的讨论以及对该研究所提出的一些建设性意见，很高兴就这些问题进行一些更深入的探讨，以深化该课题的研究。

基于改进梁模型的地下空区顶板安全厚度分析

针对天然水平应力程度对地下采空区的影响,以某地下矿山采空区为工程实例,将地下空区顶板视为改进梁模型,结合岩梁、结构力学和材料力学理论,以顶板岩层抗拉强度为控制条件,推导出地下空区不同跨度下顶板的安全厚度。研究结果表明,顶板安全厚度随空区跨度的增加而增大,近乎呈线性关系。低水平应力时随空区跨度增加对顶板厚度整体影响都较小;当采空区跨度较小时,不同水平应力程度对顶板安全厚度的影响可忽略不计;当空区跨度达到一定程度时,随空区跨度的增加改进梁模型计算的顶板安全厚度增加幅度变大。

铁矿山采空区顶板安全厚度数值模拟

介绍了当前空区顶板安全厚度的研究现状,以齐大山铁矿为背景,利用FLAC3D和RFPA软件分别对地下隐伏采空区在载荷作用下的顶板稳定性进行分析,模拟了载荷作用下的顶板安全厚度与跨度之间的关系。计算结果显示:齐大山铁矿顶板的安全厚度与地下空区的跨度近似呈线性关系,实际工程中应以顶板最小厚度1.3倍的安全系数考虑。为推断齐大山铁矿顶板矿柱的安全性提供了理论指导。

基于BM和IBM的地下空区顶板安全厚度确定

针对似层矿开采的特点,以卡房分矿I-9采空区为工程实例,将地下空区顶板视为梁模型、改进梁模型,结合岩梁、结构力学和材料力学理论,以顶板岩层抗拉强度为控制条件,推导出地下空区不同跨度下顶板的安全厚度。研究结果表明:顶板安全厚度随空区跨度的增加而增大,近乎呈线性关系。低水平应力时随空区跨度增加对顶板厚度整体影响都较小;当采空区跨度较小时,不同水平应力程度对顶板安全厚度的影响可忽略不计;当空区跨度达到一定程度时,对比梁模型计算的结果,随空区跨度的增加改进梁模型计算的顶板安全厚度增加幅度变大。

盘区上盘残矿回采顶板安全厚度的研究

为最大限度地回收矿产资源,增加矿山企业的经济收入,残矿安全回收就显得尤为重要。充填体下回收残矿资源对回采技术方案、回采安全性等提出了严峻的要求。针对某矿残矿回采的复杂情况,采用三维显式有限差分软件FLAC3D对矿山残矿回采进行定量分析与计算,研究结果表明:在安全回采的前提下,最佳顶板安全厚度为2 m,这一参数可作为该矿山后续残矿回收设计的参考依据。

对“公路路基岩溶顶板安全厚度确定的数值流形方法研究”讨论的答复

首先，非常感谢朱爱军博士对《岩土工程学报》2005年第6期刊登的本人拙文“公路路基岩溶顶板安全厚度确定的数值流形方法研究”（以下简称“原文”）的关注及讨论，现对他提出的讨论问题进行答复，不妥之处，还请批评指正。

关于“公路路基岩溶顶板安全厚度确定的数值流形方法研究”的讨论

《岩土工程学报》2005年第6期刊登了曹文贵老师所写的“公路路基岩溶顶板安全厚度确定的数值流形方法研究”一文（以下简称原文），文章涉及数值流形方法模拟开挖卸荷问题的研究、强度折减方法的应用和岩溶顶板安全厚度的计算等，文中有许多值得商榷之处，希望能提出予以讨论。