不同地質條件下的采場結構參數優化

羊羽翔 付建新 宋衛東

(北京科技大學土木與環境工程學院，北京 100083)

不同地質條件下的采場結構參數優化

羊羽翔 付建新 宋衛東

(北京科技大學土木與環境工程學院，北京 100083)

為了確定不同地質條件下較為合理的采場結構參數，采用理論計算與數值模擬相結合的方法，對不同礦巖穩定性條件下的采場跨度進行選擇與優化。以程潮鐵礦西區作為研究的工程背景，采用簡支梁理論、礦房寬度計算公式對合理跨度與臨界跨度進行了計算，并通過FLAC3D數值模擬軟件對不同跨度參數的采場穩定性進行了分析。結果表明：礦巖條件為穩固、中等穩固、穩固性較差時的礦房合理跨度分別為18.87、14.93、8.08 m。多礦房回采，位移及拉應力的最大值通常出現在區域中間部位，且礦房跨度的增加極易引起開采區域最大沉降值的迅速增加。礦柱頂板沉降值對礦房跨度也非常敏感。數值模擬結果與理論計算值相符，這表明數值模擬能很好地反映地下開采的真實狀態，為采場結構參數確定提供依據。

采場跨度 數值模擬 地質條件 最小主應力 塑性區

對于礦山實際回采工作而言，合理的采場參數需根據不同礦山的不同開采條件來確定，但即使在同一礦山的開采范圍內，也存在著不盡相同的地質條件，因此同一礦山不同開采區域內的采場參數也不能一概而論。合理的采場參數有利于提高采礦效率，而采場參數過大則會帶來安全隱患。

針對采場合理跨度的選擇前人做了很多研究，在合理跨度的理論計算方面，結構力學和材料力學中的梁理論[1]將采區看作巖梁，計算時將其簡化為平面彈性力學問題，從而可以計算出采場最大允許的跨度。……