长周期扰动应力下盘区柱内巷道锚杆支护动态响应规律

于世波^1,2,3，原野^1,3，王贺^1,3，王志修^1,3

1. 矿冶科技集团有限公司2. 北京科技大学土木与资源工程学院3. 国家金属矿绿色开采国际联合研究中心

摘 要：长周期扰动应力下盘区柱内巷道稳定及盘区柱整体稳定是大规模开采的关注重点。采用数值模拟方法,构建了大规模、多中段、长周期强烈开采扰动下的数值模型,建立了锚杆支护的拉伸破断、剪切破断数值力学模型,研究了不同水平、不同阶段回采过程中盘区柱内巷道锚杆支护的受力特性和盘区柱围岩的应力和塑性区发展特征。研究结果表明:不同开采阶段不同开采水平的锚杆轴力和巷道顶板变形响应明显,锚杆剪力由于变形监测部位的限制响应程度甚微,盘区柱内巷道稳定性好。盘区柱内巷道围岩偏应力场与塑性区动态演化仅在前两个中段开采时反应强烈,大规模开采结束时盘区柱仍然能够保持正常稳定。分析方法及分析结果能够对盘区柱内巷道稳定及盘区柱整体稳定做出提前预判,为盘区柱的正常使用提供安全保障。

关键词：盘区柱;空场嗣后充填采矿;数值模拟;动态响应;锚杆支护;