矿房尺寸对锰矿抗地压能力的影响

摘 要：房柱法采矿过程中，地压是矿区能否安全生产的一个重要参数。文章把锰矿的微观力学性能和矿房地压相结合。从锰矿自身性能出发，计算了矿房尺寸大小和矿区承载地压之间的关系。为锰矿的安全开采，提供了相关指导。

关键词：地压；微观力学性能；矿房尺寸

1 概述

在我国的锰矿开采过程中，沉积型矿床是主要的开采类型[1]。其储量占到了全国已探明储量的80%。在沉积型矿产的开采点主要分布在盆地，经过数十万年地质变化，沉积层随地貌高低起伏[2]。因此，不少锰矿仅通过平硐就能得到大量的开采[3]。而针对地下锰矿，则国际普遍使用的方式是房柱法采矿。而随着矿区地压随开采深度的增加而不断增加，会导致矿区出现大裂缝、渗水、震动等灾害，严重的威胁了矿区工作人员的安全[4]。因此，对矿区的承载能力有一个合理的估算，能有效的避免此类灾害的发生[5]。矿区人员的生命得到保障。本文利用锰矿自身的微观力学性能，把矿房的抗地压能力和矿房的尺寸相结合，有效的计算出了不同尺寸的锰矿矿房的抗地压能力，为矿区的安全采矿提出了相关指导。

2 理论模型

在锰矿的开采过程中，房柱法主要是在矿脉中开出一个矿房，在矿房中，留下一定数量的矿柱作为支撑。因此，整个矿房的支撑力主要来自于矿柱的支撑力和矿房壁自身的界面结合力。

3 结束语

文章通过对矿房尺寸对锰矿抗地压能力的相关效应的公式推导，有效的得出了不同深度的抗锰矿地压能的合理矿房尺寸。在合理尺寸的指導下，再结合矿层的实际地质环境的综合分析，能有效的将采矿的安全系数大大提高，为锰矿的安全开采，提供了相关指导。

参考文献

[1]张明海，刘向峰，王来贵.避免采矿诱发冲击地压成灾的卸压洞法[J].辽宁工程技术大学学报：自然科学版，2001，20（6）：777-779.

[2]张鹤生.无间柱连续采矿法矿段回采的地压规律与控制技术[J].中国有色金属学报，2013，11（10）：666-670.

[3]周骥.利用地压能采矿[J].有色金属科学与工程，1994（2）：1-5.

[4]柳玉明，柳楠，勇国栋.胶东金青顶金矿深部采矿地压形成机理及预防措施[J].矿产勘查，2013，4（3）：323-328.

[5]江国正.厚矿体崩落采矿地压研究的迫切课题[J].岩石力学与工程学报，1992（4）：393-394.

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[7]胡望宇，齐卫宏，张邦维.一种估算金属空位形成能的半经验方法[J].湖南大学学报：自然科学版，1999，26（5）：10-14.

[8]于晓华，王远，詹肇麟，等.空位形成能与键能的相关效应[J].材料热处理学报，2014，35（6）：230-233.

[9]巴龙.物理化学数据简明手册[M].上海科学技术出版社，1964.

作者简介：达权昌（1987-），男，广西隆林县人，贵州省地矿局一O三地质大队助理工程师，学士，主要研究锰矿开采。