基于Mathews穩定圖法的采場暴露面積確定

尹土兵 張鳴魯

(1.西部礦業股份有限公司；2.青海省高原礦物加工工程與綜合利用重點實驗室)

基于Mathews穩定圖法的采場暴露面積確定

尹土兵1,2張鳴魯1,2

(1.西部礦業股份有限公司；2.青海省高原礦物加工工程與綜合利用重點實驗室)

采場暴露面積的確定直接影響采場結構參數的合理布置，采用階段空場嗣后充填采礦法時，需要同時討論采場頂板和充填體側幫的暴露面積。采用Mathews穩定圖法對采場的暴露面積進行了計算，并且與國內外相似的礦山進行比較，最終確定了采場的合理暴露面積，為確保礦山安全生產提供參考。

Mathews穩定圖法 空場法 暴露面積

采場暴露面積關系到采場結構的穩定性，通常所說的采場暴露面積一般是指采場頂板的暴露面積；對于采場充填體而言，一般指的是充填體側幫的暴露面積[1]。采用空場采礦法時，一般僅需討論采場頂板的暴露面積；當采用階段空場嗣后充填采礦法時，需要同時討論采場頂板的暴露面積和充填體側幫的暴露面積。目前，確定采場暴露面積的方法主要有經驗類比法、Mathews穩定圖法[2-4]和數值模擬法[5]。經驗類比法簡單實用，但需要研究者具有足夠的經驗和類似知識；數值模擬法是一種新方法，近年來發展較快，但對諸如充填體側幫暴露面積等問題計算效果不佳。為此，根據礦山的具體情況，采用Mathews穩定圖法估算采場暴露面積，同時參照國內外類似礦山，給出最終的推薦值。

1 Mathews穩定圖法

Mathews穩定圖法的設計以穩定數N(代表巖體在給定應力條件下維持穩定的能力)和形狀因子S(反映了采空區尺寸和形狀)的計算為基礎[3]，N計算公式為