露天转地下开采覆盖层界面移动规律初步分析

的现实意义 。
２ 在高饱和度下基质吸力随含水量 变化的变化 幅度很小 ， ） 在
迅速。 参考文献 ：
符， 参数 ｂ 反映曲线变化的陡缓 ， 参数 Ｃ 及后续高次项 系数反 映曲 低饱 和度下基 质吸力 随饱 和度 的增大而缓慢 减小 ， 中间段变化 在
４ 结 语
１ Ｈ拉哈 尔佐． 非饱 和 土土力 学 ［ ． Ｍ］ 陈仲 通过对非饱 和土开展 三轴试验 ， 并据此对 土水特性 及试样 重 ［ ］ Ｄ Ｇ弗雷德 隆德 ， 颐， 北京 ： 译． 中国建筑工业 出版社 ，９７ １９ ． 塑对基质 吸力 的影 响进行 分析研究 ， 得到 以下结论 ：
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｈ ａ ｅ ｎ ｅ ａ ｅ ｈ ｒ ｘ ａ ｅ ｔ ｎ ｔ ｅｕ ｓ ｔｒ ｔｄ ｓ ｉ ｉ ｕ ｙ ｎ ｒａ ｗ ｔ ｍｐ ｏ ｅ ｎ ａｕ ａ ｅ ｏｌｔ ａ ｉ ｐ ａ ａ ｕ ，ａ ｄ ｓｒ ｃ ：Ｔ ｅ ｐ ｐ ｒｕ ｄ ￣ ｋ ｓ ｔ ｅ ｔ ａ ｉｌｔｓ ｈ ｎ ａｕ ａｅ ｏｌ ｎ Ｌ ｏ ａ ｇ ａｅ ｉ ｉ ｒ ｖ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒｔ ｄ ｓ ｉ ｆ ｘａ ａ ｐ ｒ ｔ ｓ ｎ ｉ ｏ ｈ ｉ ｌ ｕ ｄ ｒ ｋ ｓ ｔ ｅ ａ ａｙ ｉ ａ ｄ ｒ ｓ ａｃ ｎ ｔ ｅ ｉｆ ｅ ｃ ｅ ｓ ｉ ａ ｄ ｗａｅ ｈ ｒ ｃｅ ｓｉ ｎ ｐ ｃｍｅ ｅ ｏ ｓｒ ｃｉ ｎ ｏ ｔ ｃ ｓ ｃｉｎ ｎ ｅ ｔ ｅ ｈ ｎ ｌ ｓｓ ｎ ｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｎ ｌ ｎ ｅ ｏ ｔ ｏｌ ｎ ｔ ｒｃ ａ ａ ｔ ｒ ｔ ａ ｄ ｓ ｅ ｉ ｎ ｒ ｃ ｎ ｔｕ ｔ ｎ ｍａｒ ｕ ｔｏ ａ ｈ ｕ ｆ ｈ ｉ ｃ ｏ ｉ
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文献标识码 ： Ａ
０ 引言
６ ０年代 ， 经过几十年ｌ 开采 ， 的 已有 ８ ％ 的铁矿 山进入 了中晚期开 ０
１ 露 天转 地下 覆盖层 移动 规律 实验研 究
我国的大中型露天金属矿 山大多都始建于 ２ 纪 ５ ０世 ０年代 一 １ １ 覆 盖层 界 面移动 物理模 拟试验 目的 ．
收 稿 日期 ：０ ２０ －０ ２ １ －６２ 作 者 简 介 ： 海 民 （９ ３ ， ， 程 师 温 １７ ．） 男 工
露 天 转 地 下 开 采 覆 盖 层 界 面 移 动 规 律 初 步 分 析
温 海 民 陈
（． １ 河北钢铁集团矿 业有 限公 司黑 山铁矿 ， 河北 承德
超ຫໍສະໝຸດ Baidu 刘艳 东
０７０ ６ ４０； ２ 河北联合大学 ， ． 河北 唐山 ０ ７０ ６ ６０） ０ ３０ ６０ ９；
３ 宽城满族 自治县冶金建材工业公司 ， ． 河北 宽城
缓 ； 同围压下 的 Ｓ Ｃ具 有相 似 的形 状和 走势 ， 不 ＷＣ 更低 围压下 的
１ ． ６６． ５７ １
３ 黄润秋． 土水特征 曲线的通 用数 学模 型研 究 ［ ］ 工 Ｊ． Ｓ Ｃ具有更大 的变化范 围、 ＷＣ 更平缓 的变化 趋势及 在 同饱 和度下 ［ ］ 戚 国庆 ， 程 地 质 学报 ，０４，２ ２ ：８ —８ ． ２ ０ １ （ ） １２１６ 更 大的基质吸力取值 ；
ｔｎ ｕｓ ｉ ｕｏ ．
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放 出， 散体 不断的下移补充 ， 覆盖层界 面将不断 的发生变化 ， 很可 的安全功能 ， 至导致覆盖层安全 机能的失效 。故 在覆 盖层形 成 甚 能 出现 凹坑 ， 造成“ ” 凹坑 ， Ｖ形 可能使雨 水汇 聚， 造成雨 水下渗 速 和维护过程 中， 必须 考虑后 期覆 盖层 的损失 ， 持覆盖 层 的结 构 保 度太快 ， 从而对矿 山的开采造成危害 。为此研 究覆 盖层界面 移动 和厚度大体维持稳定和平衡 ， 保证 其安全机 能充分 发挥 。揭示 放 规律迫在 眉睫。 矿 扰动下覆盖层表层界面 的变化规律 ， 是完善露天转地 下矿 山覆 项 系数的表达式及可 增加 多项式 的项 数来更 准确 的拟合 曲线相 线变化段 的曲率 （ 即可使拟合 曲线更贴近实 际） 。
摘
要： 针对露天矿 山转为地下开采亟待解决 的覆盖层 问题 ， 通过 实验模型 ， 进行相似材 料的模拟 ， 求得 覆盖层界 面移动 曲线 ， 从
而寻求 了矿 山覆盖层界面 曲线的一般求法 ， 为边帮爆破形成覆盖层提供指导性的建议。 关键词 ： 覆盖 层 ， 实验模型 ， 界面移动
中 图分 类 号 ：Ｕ ３ Ｔ ４１
构建 物理 实验模 型 ， 模拟采用无底柱崩 落法 的露 天转地下 矿 采阶段 ， 大部分 矿山已在 高陡边坡下进行深 凹露天 开采 。随着开 山首采中段放矿过程 中 ， 盖层 移动变 化 的规 律 ， 覆 以及覆 盖层 表 采深度 的增加 ， 技术难度加大 ， 而且 经济 上不再 可行 ， 因此露 天转 层界面变化 ， 确定其变化规律 。
．
８ ． ２
第３ ８卷 第 ２ ４期 ２０ １２ 年 ８ 月
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＲ ＣＨＩ ＥＣ ＵＲ Ｔ Ｔ Ｅ
山 西 建 筑
Ｖ０ ． ８ Ｎ ． ４ １３ ｏ ２ Ａｕｇ ２ ２ ． ０１
文章编号 ：０ ９ ６ ２ （０ ２ ２ ・０ ２ ０ １０ — ８ ５ ２ １ ） ４ ０ ８ — ２
放 矿过 程中 ， 随着覆 盖层整 体 的不断 向下移动 ， 盖层 表层 界面 覆 实现露天开采方式 向地下开采方式 的转变 ， 有许多 问题需要 将 不断的发生变 化 ， 将逐渐出 现“ 形 塌陷 凹坑 。覆盖层 表层 界 Ｖ” 解 决。其中覆盖层 的 问题 是其 中之一 。随着覆 盖层下 面矿 石 的 面 的 “ ” 塌 陷 ， 但 造 成 矿 石 的 损失 贫化 ， 且 会 影 响 到覆 盖层 Ｖ形 不 而
地下开采势在必 行 。对 于采用 崩落采 矿法进 行转 地下 开采 的矿
矿石崩落后 ， 成覆 盖层一矿石 层 双层结 构 ， 形 随着 放矿 过程
山， 要求在地下开 采 区域 的上 部 留有安 全缓 冲垫 层——覆 盖层 ， 中矿石不断被放 出 ， 石层 和覆盖层 不断 相互侵 蚀 ， 矿 结果 导致 矿 其 对露 天转地下开采 的矿 山生产 安全及 技术 经济指标 具有 重要 石层 的贫化 和覆 盖层 散体材 料下 移流动过 程 中不断损 失 。再 次
ｔ Ｃ ｓ Ａ ｒｔｎｉ ｔ ｆｎ ｔ ｏ ｓ ｎ ｓｉ ｏ ｖｙ ｏ ｔｒ ２ Ｈｕｓ ｎＪＬ， ａｓＡ． ｅｅ ｔ ｉ ｕ ｃｉｎ ｆｒｕ ｅｉ ｏｌｗａｅ １ 饱和度 与基质吸力 的关系是连续 的 ； ） 同一 围压下基 质吸力 ［ ］ ｓ ｕａ ｏ ｄｌ［ ］ Ｊｕｎ ｆＳｉ ｃｅｃ ， ９７，８（ ） ｉ ｌｔ ｎｍｏｅ Ｊ ．ｏ ｒａ ｏ ｏ ｉｎｅ １８ ３ ５ ： ｍ ｉ ｓ ｌ ｌ 随饱 和度的变化 成 反 向变化 ， 且变 化 幅度 随饱 和度 的升 高而 减