基于中厚板理论的深部崩落转充填隔离矿柱稳定性分析
来源期刊：中国矿业大学学报2019年第3期
论文作者：李夕兵 彭定潇 冯帆 李小松
文章页码：484 - 494
关键词：深部开采;隔离矿柱;中厚板理论;数值模拟;稳定性;
摘 要：在金属矿山崩落转充填开采过程中,隔离矿柱作为浅部向深部延伸的衔接部分,其合理尺寸的留设对于实现矿山安全高效回采具有重要意义.针对内蒙古某铅锌矿深部崩落转充填开采这一实际情况,对水平隔离矿柱建立了厚板力学模型.考虑到连续板联结处的弯矩不可忽略,基于中厚板理论推导得出了对边简支对边固支条件下的应力表达式.采用前处理软件HyperMesh构建矿区高精度六面体网格模型,并将矿区三维地质模型导入有限差分软件FLAC3D之中,以705中段及上部围岩塑性区体积为依据近似得出作用在隔离矿柱之上的均布荷载,并应用最大拉应力理论计算出隔离矿柱安全厚度为20 m.利用数值模拟软件分析了所留水平隔离矿柱的力学行为及其稳定性.结果表明:隔离矿柱沉降值与塑性区均控制在容许范围之内,稳定性良好,验证了所留隔离矿柱厚度的合理性.
李夕兵1，彭定潇1，冯帆2，李小松1
1. 中南大学资源与安全工程学院2. 山东科技大学矿业与安全工程学院
摘 要：在金属矿山崩落转充填开采过程中,隔离矿柱作为浅部向深部延伸的衔接部分,其合理尺寸的留设对于实现矿山安全高效回采具有重要意义.针对内蒙古某铅锌矿深部崩落转充填开采这一实际情况,对水平隔离矿柱建立了厚板力学模型.考虑到连续板联结处的弯矩不可忽略,基于中厚板理论推导得出了对边简支对边固支条件下的应力表达式.采用前处理软件HyperMesh构建矿区高精度六面体网格模型,并将矿区三维地质模型导入有限差分软件FLAC3D之中,以705中段及上部围岩塑性区体积为依据近似得出作用在隔离矿柱之上的均布荷载,并应用最大拉应力理论计算出隔离矿柱安全厚度为20 m.利用数值模拟软件分析了所留水平隔离矿柱的力学行为及其稳定性.结果表明:隔离矿柱沉降值与塑性区均控制在容许范围之内,稳定性良好,验证了所留隔离矿柱厚度的合理性.
关键词：深部开采;隔离矿柱;中厚板理论;数值模拟;稳定性;
