合理地确立矿山地下工程的结构参数，都是矿山进行高效、安全开采的极其重要的前提工作。无底柱分段崩落法开采时，为扩大采场生产力，一种常见的方法就是增大采场的平面结构尺寸〔1〕。其中，采场暴露面积则作为一个重要的因素影响着连续回采的经济效益和采场稳定性。大量的工程实例与理论研究指出，当采场暴露面积过大时，增加了大规模地压活动的概率;如果暴露面积过小，那么此时采场的结构参数会导致大量的矿石损失，降低经济效益〔2-3〕。

数值模拟试验法也常用于优化采场的结构参数以及采区开采顺序，可以从反方向分析出一个合适的采场暴露面积，但如以这种思路对采场暴露面积进行分析，会有难以对实际采场的极限暴露面积进行确定的弊端，从而加大优化了难度。

所以，本文主要可概括为两部分，第一部分首先根据某矿实际工程地质条件，运用Mathew稳定图表法，初步确立采场的暴露面积。第二部分采用正交模拟的试验方法，从力学行为特征的角度分析各拟定方案显示出的力学规律，进而确定最优的极限暴露面积。

当前计算机网络成为人们获取资源的重要途径，在取得资源的过程中，运用的关键方式就是下载。可以将下载通道看作是线程，而多线程对应的是将多数下载通道都打开。服务器拥有下载的功能，用户在共享宽带环境下，基于优先级状况，能够平均化地对下载线程进行分配处理。下载速度会随着线程的增多而提高，二者呈正相关的关系。多线程下载技术在当下众多下载软件中都可以运行。

1 工程背景

某矿1号矿体是目前某矿全区占比最大的矿体，也是某矿主要的开采阶段。上盘主要岩性为含泥质、砂质白云岩，局部尚夹板岩，岩性比下盘纯净的白云岩要软弱，近地表部分极易风化呈土状、半土状。矿体下盘为含火山角砾的青灰色白云岩，岩性较为坚硬，比上盘岩性强度大。可见上盘岩石为泥砂质白云岩夹板岩，硬度、稳固性较差。因此，确定一个合理的采场的极限暴露面积，从而优化采场结构参数，对于这种上盘岩性较差的地质情况，对矿山持续高效、安全生产具有重要的意义。

2 Mathew稳定图表法

2.1 岩体质量评价方法

最常见的岩体质量评价方法，主要有巴顿等人的Q值分类法和RMR岩体分级系统。根据某矿初始设计中对岩石力学参数的勘查和试验，再采用Q值分类和RMR岩体分级系统法来进行评定，对某矿采场的上部围岩的岩性做出判断〔4〕。

参阅RMR分类方法相关资料〔5〕，将a, b, c, d, e, f记录在表，见表1。

孩子看父亲和母亲的身体，唯一的目的就是想了解自己，通过对比他人的身体了解自己的身体，如果父母不配合孩子发展的需求，孩子就会寻找机会来满足自己的内在需求：偷看父母、看其他小朋友身体。我们来看皮皮的故事。

(1)

RMR岩体分级系统是根据宾尼奥夫斯基(1976)提出的6个岩性指标，6个指标各自得分的代数和作为划分岩体等级的依据：

 

表1 RMR分类法计算统分法

 

Table 1 RMR classification method

  

岩体abcdefRMR上盘围岩415102212-1251

巴顿等人的Q岩体质量分类法，结合了定量和定性两种形式的评定，全面地考虑了地质情况带来的各方面因素，形成了一种综合质量指标评定方法。又经多类工程实例的统计，发现了Q值与RMR值有如下关系:

RMR=9lnQ+44

脑卒中是指因脑血管突然破裂或堵塞造成局部脑组织缺血、坏死的神经系统疾病[1]。随着社会老龄化加剧，我国脑卒中发病率逐年升高，数据显示，我国脑卒中总标化患病率达2.13%，是致死和致残的首要因素[2]。脑卒中发病急骤、病情严重，常危及患者生命，而幸存者中大部分也会遗留不同程度的肢体、语言、认知功能障碍，给患者的身心带来冲击。女性患者由于其自身激素水平等因素的影响，出院后其心理状态更易引起关注[3]。本研究旨在探讨女性脑卒中患者自我感受负担的现状，并分析社会支持、一般资料对其的影响，为制定脑卒中患者心理干预方案提供依据，从而提高女性脑卒中患者的生活质量。

(2)

最终得到Q=2.18，在这种围岩分类方法下的岩性表示为差。

即在设置好的沙障内，透雨后，及时抢墒播种沙蒿、柠条等沙生植物，沙蒿和柠条播种时在沙障背风面的两个角处挖穴，穴深4～5cm，长、宽各10～15cm，点播或撒播，单种或混种，每穴内放种子20粒左右，覆土3cm。每公顷用种子量22kg左右。

2.2 稳定系数N

在各种力学条件下，岩体表示出的稳定能力，用稳定系数N来表达，可以综合计算出该值，公式如下：

 

(3)

根据对地质情况的分析，某矿岩体的稳定性受到水体影响小，因此取其中，JW为节理水折减系数；SRF为应力折减系数。岩石应力系数A主要由完整岩石单轴抗压强度和平行于暴露面的水平诱导应力的比值有关，因单轴抗压强度远大于水平诱导应力，因此该值取A=1。节理的方位修正系数B则由系数B值与夹角关系图来确定，如图1所示，根据某矿的岩体节理构造，确定B=0.8。将某矿采场顶板暴露面近似归类为水平，因此采场暴露面重力调整系数C确定为1。

  

图1 节理方位修正系数确定方法图Fig.1 The method diagram of the joint azimuth correction coefficient

2.3 采场暴露面形状系数S

在采矿里，矿山地下工程作业的工作面，可以把其暴露面统一看成一个长方形，那么采场暴露面的形状系数S公式如下：

 

(4)

其中，L为暴露面的长，H为暴露面的宽。

（2）名师引领。为了发挥名师示范作用，学校成立了由特级教师、大学教授、省市教研员组成的“广雅名家工作室”，加强理论指导，深入课堂研讨，为教师的专业成长搭建多元平台，并加强示范引领，有力促进了教师的快速成长。

2.4 Mathew稳定图表法分析

Mathew稳定图表法基于NGI法发展而来，图表建立了岩体的稳定性系数N与采场暴露面形状系数S两者对应关系。根据岩体的稳定系数N，在综合分析矿山的情况之后，能由图初步确定采场暴露面形状系数S〔6〕。根据图中两条线介于不同的两块的区域之间，可判断确定出的采场暴露面的稳定性。稳定性图表见图2。

  

图2 稳定性图表Fig.2 Stability diagram

观察图3和表3可知，当采场的长度尺寸一定时，顶板的最大拉应力随暴露面积的增大而增加〔7〕。当采场的暴露面积一定时，采场的长宽比越大，顶板的最大拉应力越小，顶板越稳固。

ArcView、ArcEditor和ArcInfo是三级桌面软件ArcGIS desktop的三级产品，功能逐渐由弱到强、由简单到全面[4]。ArcInfo不仅包含ArcView和ArcEditor中的所有功能。除此以外，它在ArcToolbox中提供了一个支持高级空间处理的工具集合。ArcInfo还包括传统的由ArcInfo WorkStation提供的应用和功能，通过增加高级空间处理功能，使ArcInfo成为一个完整的GIS数据创建、更新、查询、制图和分析系统[2]。

N=2.18×1×0.8×1=1.74

观察图1稳定性图表，可查得当N=1.74时，采场暴露面系数S=3.23。根据两种不同的方案里采场的长度50、40 m，可计算出两种不同的采场宽度7.4、7.7 m。此时，可进一步确定两种不同的暴露面积分别为352、308 m2。

3 数值模拟试验

3.1 模型建立

1)根据某矿地质及矿体实际情况的分析，通过Mathew稳定图表法计算出极限暴露面积；再通过数值模拟计算，结果与Mathew稳定图表法计算结果吻合，极限暴露面积为350 m2比较合适。

 

表2 正交模拟试验方案表

 

Table 2 Table of the orthogonal simulation test plan

  

方案长度/m宽度/m暴露面积/m2初始方案509450方案1507350方案2505250方案3503150方案4408.25330方案5406.25250方案6404.25170

3.2 计算结果分析

经计算得6种不同方案的顶、底板应力特征，计算结果请见表3，主应力云图见图3。

 

表3 沿倾向应力绝对值

 

Table 3 The absolute value of the inclination stress

  

方案顶板最大拉应力/MPa初始方案0.285方案10.238方案20.165方案30.126方案40.250方案50.178方案60.143

  

图3 采场周边围岩应力云图Fig.3 Stress cloud of surrounding rock in the mining field

根据对某矿的地质情况进行分析，得知采区上盘围岩岩性很差，下盘围岩为较坚硬的白云岩。由图3可见，当矿体开挖之后，采空区顶底板出现了拉应力集中，两帮矿柱区域出现了压应力集中。已知岩体的抗拉强度远小于抗压强度，底部围岩为坚硬的白云岩，且在采空区内一般不会出现底板底鼓现象，所以底板虽出现拉应力集中，但其影响可暂忽略不计。

根据对某矿地质及矿体实际情况分析，经计算可得：

RMR=a+b+c+d+e+f

绿色需要空间的分布，也需要时间的积累。生态恢复是个渐进的过程，不是一蹴而就、一个早晨就能建立起生态系统的。三北防护林工程刚刚启动的时候，摆在第一位的是要通过种树防风固沙，杨树便成了首选树种，其他任何树种都没有它生长快。

2)综合某矿实际情况与理论分析结果，为在安全高效地前提下进行生产，推荐采场长度为50 m，跨度为7 m，极限暴露面积为350 m2。

4 结果分析

首先，通过Mathew稳定图表法，确定了采场在长分别为40、50 m时，计算可得其极限暴露面积为308、352 m2。

结合各方案在FLAC3D中计算得到的结果可知，初始方案(某矿初始设计)暴露面积为450 m2的情况下，其最大拉应力为0.285 MPa，此时的顶板最大拉应力已超过上盘围岩的极限抗拉强度，考虑到在模拟过程中未涉及到的无底柱分段崩落法的爆破扰动，当下一个临近采场开始爆破作业时，由于采场上盘围岩岩性极不稳固，采空区顶板在此影响下极易发生冒落。方案1与方案4的极限暴露面积分别为350、330 m2。最大拉应力均未超过上盘围岩的极限抗拉强度，但即使方案4的暴露面积更小，其最大拉应力却更大，应力集中也较方案1更明显，由此可见采场跨度是影响采场稳定性的更要的重要因素〔8〕。方案2与方案5的极限暴露面积均为250 m2，两者最大拉应力均未超过上盘围岩极限抗拉强度，但方案2较方案5，应力分布明显更优且顶板最大拉应力更小，可知，当两个采场暴露面积相似，采场长宽比越大，采场越稳定。

5 结论

在相同的开采条件下，采场的长度与宽度是影响采场暴露面积的两个主要因素〔4〕，基于Mathew稳定图表法，基本确定了采场的极限暴露面积及其长、宽参数。接下来，在FLAC3D模型中分别建立拟定的6种采场方案的模型，方案请见表2，将采场顶、底板作为主要检测区域；计算得出6种方案的应力云图，分析记录监测区域的最大拉应力、最大压应力，剖析6种方案各自采场稳定性，再进行对比综合分析，进而优化采场的结构参数。

同以上两种技术方法相比，生成石灰搅拌技术也没有明显的差异。首要的任务仍然是要做好施工前的准备工作，在正式施工开展之前，应该对地基土内的不理和化学指标进行深入的调研，确保为日后灰量的使用情况提供一个参考依据。在施工的过程当中仍然要注意以下几个要点：首先还是施工的流程，要严格遵守生成石灰搅拌桩施工的施工流程，先对桩体进行对位、然后下钻、提升、结束；其次是要做好石灰粉的储存工作。因为石灰粉体态较轻，一旦飞扬起来就会发生飞尘的现象。因此，要充分的做好石灰粉的储存工作，从而避免飞粉污染的情况发生。

3)本文运用了两类数据交互验证、结合起来综合分析的方式来解决分析了采场结构的参数优化。可以看出用这种方法来分析问题是可行的，为解决类似矿山开采问题提供了一个新思路，并且具有全面、可验证、更精确的特点。

参考文献：

〔1〕 范晓苏. 无底柱分段崩落法现状及发展趋势[J].东方企业文化, 2014(8):216-216.

〔2〕 甯瑜琳,胡建华.缓倾斜薄矿体采场极限暴露面积与参数优化[J].矿冶工程,2014(1):14-17.

〔3〕 孙 健,陈俊智,汤 祥.基于Mathews图解法急倾斜采场暴露面冒落分析[J].矿冶,2015，24(6):19-23.

〔4〕 刘志义,候金亮,赵国彦,等. 二步采场上盘围岩稳定性分析及工程应用[J].金属矿山,2015(11):143-148.

〔5〕 周碧辉.四川汉源高品质石膏矿低贫化地下开采研究[D].长沙：中南大学,2014.

在浇筑垫层中要根据平面形状和几何尺寸，以及场地大小等条件预先划分好浇筑区域和浇筑顺序，保证混凝土均匀浇筑，严禁集中浇筑。浇筑过程中随时观察并纠正由于混凝土流动和施工冲击而使聚苯板软垫层移动。

〔6〕 张钦礼.多层邻近缓倾斜薄至中厚矿体联合开采技术研究[D]. 长沙：中南大学,2013.

〔7〕 刑军.南非Dilokong铬矿采矿方法选择及采场结构参数优化[D].沈阳：东北大学,2014.

采用Spearman等级相关分析得出：PHQ-9和GAD-7的相关系数为0.747，说明脑瘫儿童家长抑郁和焦虑呈高度相关。

〔8〕 徐杰.深部大型采场真三维数值模拟研究[D].长沙：中南大学,2013.