采场底部结构斜面角优化研究

朱栗宝¹，罗周全¹，罗贞焱²，黄准生³，刘晓明¹

1. 中南大学资源与安全工程学院2. 中国有色金属工业长沙勘察设计研究院3. 华南理工大学土木与交通学院

摘 要：阐述了地下采场底部结构的研究现状及存在的问题,全面分析了设计底部结构斜面角时需考虑的矿石粘性、自然安息角、拉底空间及底部结构大小、底部斜面冲击损伤等因素。构建了底部结构在受矿石频繁撞击时的理论模型。基于冲量损伤的原理,以某矿山地下采场为实例,采用FLAC3D力学模拟软件模拟了其底部结构在取不同斜面角时受爆落矿岩频繁冲击造成的损伤情况,结果表明:斜面角越大,底部结构塑性破坏区体积越小。根据模拟结果,结合底部结构斜面设计的影响因素,得出了该矿山底部结构最优斜面角。底部结构斜面角的优化研究对于地下矿山安全、高效、经济开采具有重要的现实意义。

关键词：地下采场;底部结构;最优斜面角;冲击损伤;数值模拟;