某铜矿深部矿体采场结构参数优化研究

戴超群，桂祖辉，郑九文

（铜陵有色金属集团股份有限公司 安庆铜矿，安徽 安庆 246000）

1 引言

某矿使用上向水平分层（进路）充填法进行开采，矿房和矿柱垂直矿体走向布置，采场长度为矿体水平厚度。在开采浅部资源时，采场跨度随矿体稳定性差异而改变，当矿体稳定性较差时，采用断面规格为3.5m×3.5m的进路式回采方案；当矿体稳定性较好时，对采场跨度进行适当地扩帮处理，扩帮后的采场跨度在4～5m。采准工程的布置从主斜坡道经分段联络巷进入分段巷，再通过分层联络巷和采场联络巷进入采场［1-2］，其采矿方法示意图如图1所示。

图1 上向水平分层充填采矿法示意图

随着矿山开采深度的增加，矿体节理发育，但整体稳定性却优于浅部矿体，如果一直沿用浅部矿体所用的机械化上向水平进路（分层）充填法的采场结构参数，将会导致深部矿体开采成本的大幅增加、贫化率过高等问题，房智恒［3］综合运用Mathew稳定图法和集成技术对初步拟定的两种开采方案形成的空场进行稳定性评价，结果表明Mathew稳定图法与数值模拟结论相一致。Smith P. F.［4］结合Mathews稳定性图与Barton极限跨度理论，为有效进行采场结构参数优化提供了一种方法。本文针对矿山深部矿体的赋存条件，通过理论计算，选用合理的采场结构参数有效降低高应力带来的各种危害［5-6］。

2 采场极限跨度理论计算

常见的计算极限跨度的方法有普氏压力拱理论、载荷传递交汇线理论和Mathews稳定图表方法等［7-8］。本论文采用以下三种方法，并将所得结果进行对比分析，得出最终极限跨度。……