金属矿山阶段嗣后充填采场空区破坏机理

徐文彬^1,2，宋卫东^1,2，谭玉叶^1,2，王东旭^1,2，王文景³

1. 北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室2. 北京科技大学土木与环境工程学院3. 马钢集团姑山矿业有限责任公司

摘 要：依据和睦山铁矿现场实测资料,证明金属矿山阶段嗣后采场围岩破坏具有明显的间歇性和突发性;对其破坏机理进行了数值模拟分析。结果表明:采场顶部围岩产生卸压圈,受拉伸作用,卸压圈内岩体自重应力通过应力拱传递到矿柱上,导致矿柱应力集中出现剪切滑移破坏;其变形破坏程度受顶板、矿柱围岩稳定性以及二次开采扰动的影响。基于普氏拱理论,以矿柱为研究对象,建立了阶段嗣后采场失稳演化模型,得到了矿柱破坏方式和采场失稳演化过程:矿柱稳定阶段、矿柱大形变阶段、部分矿柱失效以及矿柱整体失效。

关键词：阶段嗣后;空区围岩;破坏机理;金属矿山;