基于权关联系数的露天转地下开采隔离层厚度确定

为确保霍各庄矿由露天转入地下开采的安全,需在露天坑底下部留一定厚度的隔离层。利用典型勘探线剖面建立数值计算模型,分析各预选方案下典型剖面的应力分布状态,计算不同方案的隔离层安全系数和露天边坡安全系数。分析表明,霍各庄矿露天边帮在露天开采结束时状态稳定,地下首中段开采形成空区后边坡安全系数明显降低;隔离层厚度不同,露天边坡安全系数差异较大。选取隔离层安全系数、露天边坡安全系数、矿石回收率、隔离层抗冲击能力等4个评价指标,应用权关联系数评价模型对各预选方案进行综合评价,最终确定霍各庄矿露天转地下开采的最优隔离层厚度为35m。

隔离层厚度对露天最终边帮破坏形式及稳定性影响研究

以霍各庄铁矿露天转地下首阶段开采为工程背景,选取典型勘探线剖面,建立二维有限元数值模型,运用有限元局部强度折减法计算不同隔离层厚度下地下首阶段开采时露天最终边帮破坏形式及安全系数。分析表明,霍各庄铁矿地下首阶段开采时,隔离层厚度低于19 m时会造成露天最终边帮失稳,隔离层厚度在19～28 m范围内时,顶帮塑性变形区由坡脚先向首阶段采空区上盘侧壁发展,再向坡顶扩展贯通,隔离层厚度在28～50 m范围时,顶帮塑性变形区直接由坡脚贯通至坡顶;顶帮安全系数随隔离层厚度增大而增大,但增长速率逐渐减小,隔离层厚度超过45 m时,顶帮安全系数变化不再显著;底帮塑性变形区由坡脚贯通至坡顶,且安全系数无变化,底帮破坏形式和稳定性受隔离层厚度影响较小;霍各庄铁矿考虑边帮稳定性时隔离层厚度应不低于25 m。研究结果可为霍各庄铁矿及类似露天转地下开采矿山合理隔离层厚度的选择提供指导。