充填法两步回采采场结构参数优化.pdf

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1、第32卷第4期Vo1．32№4矿冶工程2012年08月MININGANDMETALLURGICALENGINEERINGAugust2012充填法两步回采采场结构参数优化①秦健春，王新民，骆小芳，吴鹏，陈五九。，陈宪龙。(1．中南大学资源与安全工程学院，湖南长沙410083；2．湖南大学电气与信息工程学院，湖南长沙410082；3．马钢集团姑山矿业有限公司，安徽当涂243100)摘要：后观音山铁矿露天转地下交接工作已基本完成，为了选取合理的采场结构参数，根据矿岩与充填体力学参数，运用ANSYS有限元分析软件，对充

2、填法两步回采的采场结构参数进行了优化。利用ANSYS模拟不同采场的结构参数、采场顶板厚度及多采场回采模式下的采场应力状态和变形情况，综合分析模拟结果，最终确定最优方案。模拟结果表明：采场结构参数为20m矿柱、30m矿房的模型为最佳方案。该结果在矿山应用中取得了很好的效果，确保了地下矿产资源回采的安全性和高效性。关键词：两步回采；充填；结构参数；数值模拟；ANSYS中图分类号：TD852文献标识码：A文章编号：0253—6099(2012)04—0001—04StopeStructureParametersOpti

3、mizationforBackfillbyTwo·stepStopingQINJian．chun，WANGXin—min，LUOXiao．fang，WUPeng，CHENWu-jiu，CHENXian—long(1．SchoolofResourcesandSafetyEngineering，CentralSouthUniversity，Changsha410083，Hunan，China；2．CollegeofElectricalandInformationEngineering，HunanUniversity，

4、Changsha410082，Hunan，China；3．GuMountainMiningCoLtd，MasteelGroup，Dangtu243100，Anhui，China)Abstract：Thetransitionfromopen-pittoundergroundmininghasbeencompletedinHouguanyinMountainIronMine．ThestructureparameterswereoptimizedwithANSYS(finiteelementanalysis)softw

5、areforthestopeusingbackfillmethodwithtwo—stepstoping，basedonmechanicalparametersofrockmassandfillingbody．Structureparametersforvariousstopes，stoperoofthickness，aswellasthestopestressstateandstopeshapedeformationundermulti—stopeoperationwereallsimulatedwithANS

6、YS．Theoptimalparametershavebeenestablishedbasedonthecomprehensiveanalysisresults．Resultsshowedthattheoptimalstopeshouldbewithpillarsandrooms，respectively，20metersand30meterslong．Thisdesignhasgotgoodresultinthemineapplication，ensuringthesafetyandeficiencyinund

7、ergroundmineralexploitation．Keywords：two—stepstoping；backfill；structureparameters；numericalsimulation；ANSYS矿山应用上向水平分层充填法两步骤回采时，采发展，数值模拟已成为分析地下开采时采场稳定性行场结构参数的合理性直接影响着矿山采矿成本、采矿之有效的方法，传统的模型试验及现场工业试验J效率、生产能力及作业的安全性。长期的生产实践及难以有效地实现多种回采方案的对比分析。目前，国理论研究表明，地下岩体被开挖以后，

8、工作面顶板随着内外已研发出多款较为成熟的有限元计算软件用于岩二次应力状态的形成及变化，会发生弯曲、下沉、离层、土工程分析，如NCAP，Phase，SAP，UDEC，FLAC，断裂及垮落等变形和破坏现象¨J。采用合理的开拓NOLM83，ANSYSl71，MIDAS等，其中ANSYS是应用最布置与优化的采场结构至关重要，它是防治地压危害为广泛的一种，它具有强大的三维建模能力和