FLAC-(3D)在某铁矿采空区稳定性分析中的应用.pdf

《FLAC-(3D)在某铁矿采空区稳定性分析中的应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2012年2月中国矿山工程Feb．．2012第4l卷第1期ChinaMineEngineeringV01．41No．1FLAC3D在某铁矿采空区稳定性分析中的应用ApplicationofFLAC。ingoafstabilityanalysisofsomeironmine李想，朱为民，谢晓斌(江西理工大学资源与环境工程学院，江西赣州341000)摘要：利用FLAC软件模拟某铁矿矿区中深部矿房回采后的采空区应力分布情况及下阶段回采过程对上阶段采空区的影响。通过模拟结果分析，得出采空区的稳定性状况及下阶段回采对上阶段采空区的影响较小

2、的结论，并预测了采空区的发展状况，为空区的稳定性评价和治理提供科学的依据。关键词：采空区；稳定性；矿体回采；数值模拟；FLACAbstract：Thestressdistributionofgoafafterstopingandtheeffectoflaterstageminingprocesstotheformerstageinmedium—deepareaofsomeironmineissimulatedbyFLAC．Theresultsshowthatthestabilitysituationofmined—outarea

3、andthelaterstageminingprocesshasslighteffectontheformerstage．Thefuturedevelopmentofmined—outareaispredicted．Thoseresultscanprovidetheoreticalbasisforthegoafstabilityevaluationandtreatment．Keywords：mined-outarea；stability；orebodymining；numericalsimulation；FLAC。●—^——一l

4、丹IJ百采用地下开采方式的矿山，矿石回采后会留下大小不一、形态各异的诸多采空区。这些采空区主要有4种存在状态：第一种为稳定状态fI级)，即当采空区的暴露面积和跨度均未达到或未超过其极限值时，采空区无任何地压显现迹象，采空区是稳定的。第二种为暂时失稳状态fⅡ级)，即当采空区的暴露面积和跨度达到或超过其极限值，或暴露时间过长时，支撑矿柱开始出现开裂、剥落等破坏现象，同时顶板岩石也出现下沉、掉快、冒顶甚至崩落等地压现象，但其范围较小，破坏范围有限，当文章编号：采空区达到新的平衡状态或形成局部平衡拱时，破坏即1672—609X(20l2

5、)O1—0025—05暂时停止。第三种是发展状态(Ⅲ级)，它是暂时失稳状中图分类号：TD853．391+．2态的发展和延续，即处于暂时失稳状态下的采空区随着文献标识码：B时间的推移或其他因素的影响，破坏又重新开始且日益收稿日期：2011-04—14加剧，当积蓄的应力得到释放后，破坏也随之结束，这样周而复始，破坏范围逐渐加大，程度也日益加剧，并在孕】：E蔼【到：一盔-L：蔓徽宿州人，在读硕士研究生，研究育一个新的崩落阶段。第四种为崩落状态(IV级)，当采方向为采空区稳定性分析与评空区规模很大，暴露时间也较长时，所有的支撑矿柱全价。

6、部失稳和被压垮、倒塌时，顶板开始出现大面积崩落，崩落高度不断增加，崩落面积不断扩大，并持续进行，直至将空区完全填满，或者至地表时为止。此时空区不复存在，其上覆岩层处于完全崩落状态n。。-26·中国矿山工程2012年(第41卷)采空区稳定性研究手段是多种的，所涉及学科表2某矿区矿体岩石力学参数也是多方面的。当前在国内外广泛使用且比较被认平均相对抗拉强单轴抗压内摩擦内聚力弹模泊松可和应用的有：相似模拟实验法、计算机数值模拟分。中密度(kN／m)度／MPa强度／MPa角)MPaGPa比析法、力学分析法和经验类比法等。本文应用计算机数值

7、模拟方法分析某铁矿中矿段420中段采空区的稳定性，及其下一中段(即390中段)的回采对420中段采空区的影响。2某铁矿采空区现状调查3FLAC。D数值模拟2．1工程概述3．1建立采空区分析模型某铁矿矿区分为中、西两个矿段，铁矿石地质储采用FLAC软件对420中段采空区进行数值模量B4-c4-D级为4．34亿t，其中中矿段1．15亿t，西矿拟。模型以轴为水平方向，y轴为矿体的走向，z段3．19亿t。中矿段主矿体走向长约1600m，延深轴为矿体的标高，以、l，、z三轴边界均大于采空区620～1080m，平均870m，矿体最大厚度10

8、1．72m，平3～5倍为原则，取方向边界范围为0～450m、Y轴方均22m，矿体埋藏标高为+600—120m，地表平均标向边界范围为0～650m。考虑到矿体最高埋藏标高高670m，倾角30。左右，属缓倾斜中厚矿体。其中为+600m，纵向取边界范围为+220～+6