金属矿山

作者：姜凯元,李元辉,李坤蒙,熊志朋,王佳贺

单位：1. 深部金属矿山安全开采教育部重点实验室,辽宁 沈阳 110819;2. 深部工程与智能技术研究院,辽宁 沈阳 110819;3. 西安高科园林景观工程有限公司,陕西 西安 710075

关键词：膨胀支柱,承载强度,破坏模式,偏心承载,屈曲分析,

利用房柱与空场采矿法对金属矿进行开采时往往需要在采场内留设原岩矿柱保证回采期间安全作业,而残留矿柱会导致经济效益下降,为解决上述问题研发了一种预应力膨胀支柱代替原岩矿柱进行支护。以预应力膨胀支柱支护技术为背景,研究了不同高度和偏心加载的预应力膨胀支柱承载能力;基于室内材料力学拉伸试验,确定了膨胀支柱材料力学参数;利用ABAQUS 数值模拟软件,构建了膨胀支柱数值分析模型,并对其进行了静力学屈曲分析,获取支柱在不同高度与偏心条件下的破坏模式与承载规律。结果表明:轴心受压下,膨胀支柱的破坏区域在支柱中间部位,随着支柱高度增加,其承载强度降低。偏心受压条件下,膨胀支柱破坏区域随偏心距增大而向上转移,同时其承载强度降低。将预应力膨胀支柱应用于某矿现场原岩矿柱回采,并监测其承载性能,所得承载规律与数值模拟结果相一致,反映出膨胀支柱能够有效维持采场稳定性和提高矿石回采率。

来源：2024年第7期

《金属矿山》期刊编辑部

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