阶段矿房法采空区围岩稳定性分析及处理方案-论文.pdf

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1、SeriesNo．449金属矿山总第49期November2013METALMINE2013年第11期阶段矿房法采空区围岩稳定性分析及处理方案米李元辉东龙宾解世俊赵兴东(1．深部金属矿山安全开采教育部重点实验室，2．东北大学资源与土木工程学院)摘要张家沟硫铁矿经过多年开采，在井下形成了大量采空区，给下部矿体的开采带来了很大安全隐患。在综合分析张家沟硫铁矿采空区存在现状及地质概况的基础上，提出了3种开采方案，采用FLAC对+120m水平的采空区稳定性进行数值模拟计算，分析了不同回采方案下矿柱及空区应力场的变化规律，通过对比分析，确定采场最优回采顺序，在此基础上，提

2、出了采空区的处理方案，安全崩落顶盖，在113采场底柱上部形成足够厚度的松散垫层。研究结果可为现场的施工设计提供科学依据。关键词采空区数值模拟稳定性分析回采顺序FLACStabilityAnalysisoftheGoafSurroundingRockandtheTreatmentSchemeforStageRoomMiningMethodLiYuanhui’DongLongbin，XieShijun'ZhaoXingdong’(1．KeyLaboratoryofMin~tryofEducationonSafeMiningofDeepMetalMines；2．Sch

3、oolofResourcesandCivilEngineering，NortheasternUniversity)AbstractAfteryearsofexploitationinZhangjiagouPyrite，groupsofundergroundgoalwereformed，whichhavebroughtgreatsecurityrisktotheloweroremining．OnthebasisofcomprehensivelyanalyzingthecurrentgoafsituationandgeologicaloverviewofZhangj

4、iagouPyrite，threestopingplanswereproposed，andthestabilityofgoalon+120mlevelwascalculatedbyusingFLAC．Thevariationofstressfieldofpillarandsurroundingrockunderdifferentstopingschemeswasstudied．Throughcontrastingandanalyzing，stopesequencewasdetermined．AndOilthisbasis，thegoaftreatmentsche

5、mewasproposed，whichcouldformasufficientthicknessloosecushionin113stopebottompillarbycavingroof．Theresultscanprovidescientificbasisfortheconstructionanddesign．KeywordsG0af，Numericalsimulation，Stabilityanalysis，Miningsequence，FLAC在地下开采的矿山中，使用空场类采矿方法通实例，对采空区形成过程及矿柱、采场的稳定性进行常会留下大量采空区，采空区

6、的存在使原岩受力状模拟计算，设计合理的采场开采顺序，研究结果可为态发生改变，产生次生应力场，引起岩体应力的重新该矿的空区治理及矿柱安全回采方案的制定提供理分布，并出现一系列的地压显现。如果对采空区治论依据。理不当，则会引起空区上方矿岩移动变形，甚至会使1工程地质条件及采空区空间特征地表大面积沉降，严重威胁井下采矿作业安全4。。张家沟硫铁矿矿体呈似层状、脉状，产于白云质许多矿山为为支撑空区而留下永久矿柱，然而矿房大理岩中，走向长近900in，延深340in，矿体平均厚的开采会产生复杂的次生应力场，造成局部应力集度15in，最厚达30m，倾角75。一90。。矿石主要

7、为中。为保证矿山安全有效地回收地下矿床资源，必磁黄铁矿，呈致密块状，稳固坚硬厂：10～14。围岩为白云质大理岩，较稳固，整体性好，f=8—1O。矿须对采场矿压分布规律进行研究，制定合理的开采方案，保证开采过程安全高效。应用数值模拟方法可以从整体上了解采空区周围岩体的应力分布规律“十二五”国家科技支撑计划项目(编号：2013BAB02B01)，国家及变形趋势j，分析下部矿房开采后对围岩及矿柱自然科学基金面上基金项目(编号：51274055)，中央高校基本科研业务费项目(编号：N110501001，N120801002)。的应力分布情况及变形规律的影响。为此，本研究

8、李元辉(1968一)，男