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专利号: 2016105898180
申请人: 辽宁科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种确定无底柱分段崩落法崩落体形态的方法,其特征在于,基于放出体、崩落体和松动体三者为相似椭球缺,且三者偏心率相同,通过计算崩落体体积及崩落体三轴长度,最终确定崩落体的高度、垂直进路方向的宽度和沿进路方向的厚度;具体步骤如下:第一步,计算被爆矿体的体积Q矿;

设采场参数分段高度为H、进路间距为L、崩矿步距为B、巷道截面宽为m、巷道截面高为n;则被爆矿体的体积为:Q矿=B·(H·L-m·n)  公式1第二步,计算极限松散系数KJX:

式中:Q散——松散矿石体积,m3;

G散——松散矿石重力,N;

γ散——松散矿石容重,N/m3;

G矿——矿石重力,N;

γ矿——被爆矿体容重,N/m3;

公式2、3、4联立,则有:

现场取岩样和松散矿石,在实验室测定松散矿石的容重γ散以及被爆破矿体的容重γ矿,由公式5求出放出矿石散体的极限松散系数KJX;

第三步,计算崩落体体积Q崩:

Q崩=Ks·Q矿  公式7

式中:Ks——次松散系数;

Kss——二次松散系数,取经验值Kss=1.060~1.100;

第四步,求解崩落体的三轴长度:由最小耗能原理得到崩落体和松动体相似,是被端壁所截切的椭球缺,根据放矿理论可知放出体和松动体相似,为被端壁所截切的椭球缺,因此崩落体、松动体和放出体三者为相似椭球缺,且偏心率相同;无底柱分段崩落采矿法采用端部放矿时放出椭球缺、崩落椭球缺和松动椭球缺中心轴线与端壁面存在偏角θ,即轴偏角,取值为2°~5°;计算崩落椭球缺几何体积Q崩如下:

式中:Q崩——崩落体体积,m3;

a崩——崩落体的长轴,m;

b崩——崩落体垂直回采进路方向短轴,m;

c崩——崩落体沿回采进路方向短轴,m;

对崩落椭球缺,已知其长轴为a崩,则式中:εb——崩落体垂直进路方向偏心率,0<εb<1;

εc——崩落体沿进路方向偏心率,0<εc<1;

将公式7、9代入公式8,得到联立公式9、10,得到崩落体三轴长度如下:第五步:确定崩落体的高度、垂直回采进路方向的宽度和沿回采进路方向的厚度;

崩落椭球缺中心轴线与端壁面存在轴偏角θ,通过θ将崩落体的三轴长度转换为崩落体的高度Z、垂直回采进路方向的宽度X和沿回采进路方向的厚度Y,如下式:崩落体形态由崩落体的高度Z、垂直回采进路方向的宽度X和沿回采进路方向的厚度Y进行描述。