传统矿柱安全系数计算公式优化研究

黄敏^1,2,3，Kulatilake P H S W^1,4，罗嗣海¹，方偏桃^2,3，赵聪聪^2,3

1. 江西理工大学资源与环境工程学院2. 长沙矿山研究院有限责任公司3. 金属矿山安全技术国家重点实验室4. 亚利桑那大学岩体模拟与计算力学实验室

摘 要：从矿柱强度、矿柱所受荷载等多方面对湖南省某铅锌矿采空区矿柱稳定性展开了深入研究,并采用基于面积承载理论及普氏理论对矿区1 365根矿柱的安全系数进行了计算与分析,结果表明,2种理论计算出的矿柱安全系数相差较大,且基于面积承载理论的矿柱安全系数计算公式过于保守。通过建立多种空区模型进行三维数值模拟计算与对比分析,并采用Matlab软件拟合出矿柱应力与矿柱间距、矿柱埋深之间的函数关系,最终得到适用于该铅锌矿的矿柱安全系数计算公式。研究结果可为其他类似矿山的矿柱设计、技术服务提供参考。

关键词：采空区;矿柱稳定性;矿柱安全系数;面积承载理论;普氏理论;