基于正交試驗的礦柱穩(wěn)定性影響因素敏感度分析

張韌強 余業(yè)清 母昌平

(1.中鋁龍宇礦業(yè)有限公司；2.四川省冶金設(shè)計研究院)

基于正交試驗的礦柱穩(wěn)定性影響因素敏感度分析

張韌強1余業(yè)清2母昌平2

(1.中鋁龍宇礦業(yè)有限公司；2.四川省冶金設(shè)計研究院)

從載荷、礦柱結(jié)構(gòu)參數(shù)和覆蓋巖層等方面分析了礦柱穩(wěn)定性對各影響因素的敏感程度，推導(dǎo)出了條形礦柱的安全系數(shù)公式。采用正交試驗極差計算法得到條形礦柱對各影響因素的敏感度依次為：礦柱寬度>礦體開采深度>礦房寬度>礦巖抗壓強度>上覆巖層容重>礦柱高度。分析結(jié)果為：礦柱寬度與礦柱安全系數(shù)負相關(guān)，礦房寬度和開采深度則相反。

正交試驗法 敏感度 礦柱穩(wěn)定性

目前，房柱法作為一種易于掌握和管理的采礦方法，在國內(nèi)中小型金屬礦山中應(yīng)用較為廣泛。隨著礦山服務(wù)年限的增加，很多礦山的采空區(qū)數(shù)量急劇增加，采空區(qū)垮塌已成為威脅礦山安全生產(chǎn)的重要因素。礦柱是維持采空區(qū)穩(wěn)定的關(guān)鍵，國內(nèi)外對礦柱結(jié)構(gòu)參數(shù)進行了廣泛的研究，主要包括流變理論研究，模糊可靠度分析及數(shù)值模擬等方面。王金安等[1]在分析礦巖流變特性的基礎(chǔ)上，建立了礦柱支撐下采空區(qū)頂板受流變作用位移控制方程。江文武等[2]采用固支梁-礦柱力學(xué)模型，分析了礦柱失穩(wěn)與礦房礦柱自身條件的關(guān)系。趙興東[3]采用FLAC3D數(shù)值模擬方法分析了隔離礦柱的穩(wěn)定性。本文對礦柱穩(wěn)定性各影響因素的敏感度進行了分析。

1 礦柱穩(wěn)定性分析

1.1 礦柱載荷