龙首矿高应力坑底隔离矿柱失稳模式

仪海豹^1,2，李明¹，辛国帅¹，潘祖瑛¹，汪禹¹，何建元³

1. 中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司2. 北京科技大学土木与资源工程学院3. 金川集团有限公司龙首矿

摘 要：以金川龙首矿坑底隔离矿柱为研究对象,采用ANSYS和FLAC^3D软件相结合的方式,建立了矿区大型三维数值分析模型;通过岩体位移反分析,确定了合理的矿岩计算物理力学参数;从塑性区分布、最大主应力变化及能量演化3个角度,分析了坑底隔离矿柱的破坏模式。研究表明:隔离矿柱塑性区面积随地下开采活动表现为"增加—稳定—减小"的变化趋势,塑性屈服变化较为稳定;最大主应力表现为震荡性缓慢增加趋势,不会形成高应力集中和高应变能聚集;同时在大规模的充填体的应力吸收和转移作用下,隔离矿柱的能量耗散速度得以减缓,使其能量的积聚与耗散维持在一个动态平衡状态,其变形破坏模式是渐进式的,不会产生灾害性突变失稳破坏。

关键词：隔离矿柱;塑性区分布;能量演化;数值分析;渐进性破坏;失稳模式;