弓長嶺露天礦采空區穩定性綜合評價

張忠政，王宇馳，宋 賀，李相熙，楊 震

（1.鞍鋼集團礦業公司弓長嶺有限公司 露采分公司，遼寧 遼陽 111008；2.東北大學 巖石破裂與失穩研究所，遼寧 沈陽 110819）

由于歷史原因，弓長嶺露天礦臺階下方存在大量采空區。采空區的存在嚴重降低了露天臺階的承載能力，導致大型機械無法進入采場以開展常規的鑿巖爆破作業。這不僅極大地提高了礦石開采難度，而且還降低了開采效率。因此，開展露天礦采空區穩定性的準確評價，能夠對弓長嶺露天礦的生產設計和規劃提供強有力的指導。

針對采空區穩定性的研究，前人開展了大量的工作，并且取得了許多有益的成果。鄒友峰等[1]將采空區斷裂的頂板巖梁概化為三鉸拱式力學結構模型，構建了采空區頂板巖梁失穩的尖點突變模型；黃昌富等[2]分別從結構力學和巖體本構關系2 個角度建立了基于廣義H－B 強度準則的矩形采場頂板筒狀塌落極限平衡分析模型；周宗紅等[3]基于平衡拱理論，對采空區頂板臨界冒落面積進行計算分析；趙國彥等[4]采用模糊熵對其進行改進，建立新的采空區穩定性二維評判模型；謝學斌等[5]利用突變理論和流變力學理論對其穩定性及突變傾向性作定量與定性分析。

在對于采空區穩定性的分析中，突變理論[1,2,6]、Mathews 圖解法[7-9]和簡支梁理論[10-12]等方法被大量應用。也有許多學者為了彌補某一種采空區穩定性評價的缺陷和不足，開始使用多種采空區穩定性評價方法對礦山采空區的穩定性進行多重分析。……