破碎矿体下向进路胶结充填人工假顶强度需求研究

况丹阳

(山东黄金矿业(莱州)有限公司三山岛金矿，山东 莱州 261442)

下向进路胶结充填采矿法的回采顺序是由上而下进行，并在承载层(或称为人工假顶层)保护下进行分层回采[1-2]。在一条进路中，一般假顶层的充填料浆灰砂比较大，充填体强度较高，整体性好。假顶层上部的接顶层的充填体灰砂比相对较小，充填体强度较低，整体性相对较差[3]。因此，充填进路顶板的稳定性主要取决于假顶层的强度。

目前，国内外学者主要采用固定梁力学模型、薄板理论、安全系数法、可靠度分析、工程类比法、数值模拟等方法对充填体假顶强度进行研究设计[4-7]。其中类似矿山的经验类比法，由于使用简便，到目前为止仍被国内矿山广泛使用。相关矿山的经验和教训是很有参考价值的，但是由于各个矿山工程地质条件、矿体和围岩的物理力学性质、地应力水平、开采强度、充填方式等均存在一定差异，相关问题的诱因各不相同，由此法类比确定的充填体强度往往与自身工程实际存在一定差距[8-9]。

本文以三山岛金矿极破碎矿体为研究对象，采用弹性力学-梁模型与弹性力学-薄板模型计算下向进路胶结充填假顶层强度需求[10]。在考虑安全系数的基础上，结合经验图表法与典型矿山类比法，综合推荐下向进路胶结充填假顶层强度，为矿山人工假顶设计提供借鉴和技术支撑。

1 工程概况

三山岛金矿床属于构造破碎带热液蚀变岩型金矿床，矿区内矿体工程控制长度为1 700 m，倾向延伸1 000 m，尚未尖灭。……