宜昌晒旗河磷矿条带充填法采场结构及回采顺序研究

李鹏程¹，叶义成^1,2，姚囝¹，罗斌玉¹，陈常钊¹

1. 武汉科技大学资源与环境工程学院2. 湖北省工业安全工程技术研究中心

摘 要：复杂地形条件下矿体安全高效开采研究对于释放矿山资源产能有着重要意义。为解决目前房柱法开采对地表扰动程度大且矿柱难以回收等问题,基于条带充填开采技术,从采场结构及回采顺序两个方面对宜昌晒旗河磷矿展开了适应性研究,以期在提高矿石回收率的同时减少地表扰动。首先依据晒旗河高山河谷地形下地应力特征,在盘区内划分了高低应力采区,构建了分区采场结构,并引入极限强度理论得到条带矿柱的合理宽度;然后设计了高应力采区"隔一"、低应力采区"隔一采一"的条带回采顺序,运用FLAC^3D数值软件优选出高、低应力采区间的回采顺序,研究矿体在开挖过程中围岩应力变化特征及地表变形特征。结果表明:①从低应力采区向高应力采区的回采顺序优势明显,可缓解高低应力采区的应力不均匀程度;②在整个回采及充填过程中,采场围岩较稳定,矿柱所受的垂直压应力均小于抗压强度;③高山河谷地形下地表沉降曲线演化特征为"U→V→U→W",地表沉降得到了有效控制;④所设计的条带充填法与传统房柱法开采相比,矿石开采效率得到了大幅提升,可为晒旗河磷矿及类似高山河谷地形下矿床开采提供技术指导。

关键词：地下开采;高山河谷地形;条带充填;房柱法开采;采场结构;回采顺序;极限强度理论;