空區頂板冒落沖擊氣浪的強度計算及擋墻設計

仵鋒鋒　程祝祥　何遠富

(1.長沙礦山研究院有限責任公司；2.文山麻栗坡紫金鎢業集團有限公司)

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空區頂板冒落沖擊氣浪的強度計算及擋墻設計

仵鋒鋒1程祝祥2何遠富1

(1.長沙礦山研究院有限責任公司；2.文山麻栗坡紫金鎢業集團有限公司)

摘要采空區頂板冒落所產生的沖擊氣浪會對井下人員、設備等產生嚴重的危害，一般采用封閉、崩落、充填、支撐處理空區，其中封閉法最簡單，在空區與外界的通道架設封閉擋墻。采用流體力學理論及空氣動力學理論計算出空區頂板冒落時所產生的沖擊氣浪強度，并得到沖擊氣浪對空區封閉擋墻的壓力。根據材料力學理論，通過抗剪強度及抗拉強度的校核，計算出擋墻的安全厚度不小于1.9 m，為封閉空區提供了有效的理論依據。

關鍵詞頂板冒落沖擊氣浪風壓擋墻強度

空場法采礦形成的大量采空區一般面積大、形態復雜，如長時間暴露會引起頂板崩落、地表塌陷，產生高速氣流，形成沖擊氣浪[1]，如不采取措施，必將對礦山生產造成重大危害(人員傷害、設備損毀、資源損失等)。近年來許多學者都對沖擊氣浪進行了大量的研究[2]，但是因為巖體內部結構的復雜性及差異性，仍然處于定量研究的階段，難以給出定性的結論。

某礦山采用全面法回采，形成的采空區暴露面積達幾十萬平方米，空區中留有大量的點柱支撐頂板，未采用其他措施，空區長時間的暴露使礦柱不斷片幫變小，空區的存在對礦山安全造成威脅。……