基于突变理论的崩落法转充填法隔离矿柱安全厚度计算

论文摘要

崩落法转充填法开采过程中,合理确定隔离矿柱厚度对保证过渡采场安全回采具有重要意义。通过构建隔离矿柱力学模型,分析隔离矿柱破坏特征,建立了隔离矿柱的系统总势能关系式;基于突变理论,推导出隔离矿柱失稳的尖点突变模型;根据尖点突变模型失稳的充分条件和必要条件,建立了隔离矿柱安全厚度的计算模型。将此计算模型应用于研究鄂东某铁矿无底柱分段崩落法转充填法隔离矿柱厚度,理论计算的隔离矿柱厚度取值范围为15.49～19.36m。在数值模拟验证和工程试验生产中,取隔离矿柱厚度为17.50m时,隔离矿柱处于稳定状态。理论分析和验证结果表明,突变理论可解释隔离矿柱失稳的非线性动力学特征,隔离矿柱安全厚度计算模型可为工程设计提供一定的理论依据和工程指导。

论文目录

• 1 隔离矿柱受力状态及破坏特征
•   1.1 隔离矿柱受力状态
•   1.2 隔离矿柱破坏特征
• 2 隔离矿柱的失稳突变模型与安全厚度
•   2.1 隔离矿柱的系统总势能
•   2.2 隔离矿柱失稳的尖点突变模型
•   2.3 隔离矿柱安全厚度
•     1) 隔离矿柱保持稳定的必要条件
•     2) 隔离矿柱保持稳定的充分条件
• 3 工程验证
•   3.1 工程地质概况
•   3.2 数值模拟建立
•   3.3 数值模拟结果分析
•   3.4 现场验证
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 李玉飞,叶义成,刘晓云,罗斌玉,胡盛栋,元宙昊

关键词: 突变理论,崩落法转充填法,隔离矿柱,矿柱厚度,总势能

来源: 有色金属工程 2019年07期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 矿业工程

单位: 武汉科技大学资源与环境工程学院,冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室

基金: 国家自然科学基金资助项目(51574183)~~

分类号: TD853.34

页码: 84-91

总页数: 8

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