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摘要
垂直管道是深部矿山充填的“咽喉”通道，目前，在壁厚设计时仅考虑管道内压和磨蚀裕量而未考虑深部高地应力。分别对垂直管道受内部充填料浆压力、受外部均布地应力和受外部非均布地应力3种工况下的管壁应力状态进行分析。结果表明，垂直管道外部地应力对管壁应力状态的影响比其内部充填料浆压力的影响更显著，管壁所受最大应力值为3σhmax-σhmin,管壁应力随垂直管道深度增加呈线性函数增长。以某铜矿为例，垂直管道内衬脱落的主因是地应力的挤压作用导致，而非充填料浆的冲刷磨损导致。计算表明，该铜矿垂直充填管道深度220 m以上因壁厚无法抵抗地应力而破坏，与实际观测结果一致。据此提出了考虑地应力作用的垂直管道壁厚设计准则，为类似矿山垂直充填管道壁厚设计提供参考依据。
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