基于π定理的崩落法转充填法过渡采场顶柱尺寸研究

崩落法转充填法开采过程中，充填法过渡采场顶柱下方存在采空区，顶柱上部有大量崩落法开采留下的松散岩石，顶柱的稳定性对过渡段矿石的安全开采具有重要意义。过渡采场顶柱厚度与跨度之比即厚跨比r是影响过渡采场顶柱稳定性的重要因素之一，为了分析顶柱稳定性，采用π定理建立了充填法过渡采场顶柱厚跨比r和顶柱稳定性的关系模型，该模型选取顶柱的许用应变作为采场稳定性判断标准，根据许用应变得到合理的厚跨比。将此关系模型应用于程潮铁矿无底柱分段崩落法转充填法的试验过渡采场顶柱尺寸研究中。运用有限元法计算得出程潮铁矿过渡采场顶柱的最小厚跨比rmin，根据损失率约束得出最大的厚跨比rmax。通过计算厚跨比r的取值为1.24~1.45。试验采场按此厚跨比进行生产，顶柱未失稳。工程试验检验了此关系模型的有效性。