李树涛　李　洪

(1.山东鑫国煤电有限责任公司汶阳石膏矿；2.山东科技大学资源与土木工程系)



石膏矿层合并开采参数确定及稳定性分析

李树涛1李洪2

(1.山东鑫国煤电有限责任公司汶阳石膏矿；2.山东科技大学资源与土木工程系)

摘要大汶口石膏矿区2Ⅱ、2Ⅲ膏层间距仅1.5 m，仅采其中一层，弃采另一层，当矿层变薄后，面临着两层均失去开采价值的严重后果。由于层间距近，合并开采是解决膏层变薄单层不可采的最佳方法，但该2个分层合并开采将使得采高增加较多，对采空区的稳定性将造成重大影响，而大汶口矿区石膏矿层开采受水威胁(上覆含水层)严重，采空区的稳定至关重要。针对大汶口矿区汶阳石膏矿2Ⅱ和2Ⅲ膏层，运用弹塑性理论，分析计算得到合并开采的合理开采参数为矿房宽度4 m，矿柱宽度9 m，最大采高9.0 m。数值模拟结果表明：合并开采后矿柱所承受的最大垂直应力及水平拉应力均远小于矿层强度指标，矿房顶底板及两帮的变形分别仅为11，2 mm。开采参数的合理确定以及数值模拟结果对于确保该2个分层矿体的安全高效开采有一定的参考价值。

关键词石膏矿合并开采矿房矿柱弹塑性理论开采参数数值模拟

山东大汶口矿区具有十分丰富的石膏储量，具有开采价值的石膏矿层分别为2Ⅱ、2Ⅲ、3Ⅱ、5膏层。2Ⅱ和2Ⅲ膏层的平均层间距为1.5 m。由于距离较小，按照《石膏矿山安全规程》(DB 37/1024—2008)，仅能开采其中一层，另一层无法开采，资源浪费十分严重；更为严重的是在矿层变薄带，无论2Ⅱ或2Ⅲ膏层均无开采价值，但却无法放弃开采，否则会带来严重的生产接续问题，但若开采其中一层，企业经济效益将受到严重影响。……