姑山铁矿露天转地下开采境界顶柱合理厚度研究

龙周彪^1,2，韩立军^1,2，孟庆彬¹，李兴权^1,2，刘晓帅^1,2，陶陆^1,2

1. 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室2. 中国矿业大学力学与土木工程学院

摘 要：以姑山铁矿为工程背景,针对采用进路充填采矿法的露天转地下开采矿山,提出将露天转地下开采留设的境界顶柱简化为"梯度荷载作用下的悬臂梁超静定"平面应变力学模型,采用弹性力学半逆解法求解出境界顶柱各应力分量的解析解,并以抗拉强度为破坏指标,计算出境界顶柱合理厚度的理论值。运用此方法计算出姑山铁矿露天转地下开采境界顶柱合理厚度的理论值,并以此为基础数据,结合FLAC^3D数值模拟获得了该矿境界顶柱合理厚度范围为23～25 m。

关键词：露天转地下开采;进路充填采矿法;境界顶柱;顶柱厚度;姑山铁矿;力学模型;数值模拟;