任家新　陈　超

(1.华北理工大学矿业工程学院；2.河北钢铁集团有限公司黑山铁矿)



铁矿床多层空区稳定性分析及评价

任家新1,2陈超1

(1.华北理工大学矿业工程学院；2.河北钢铁集团有限公司黑山铁矿)

摘要通过数值模拟软件ANSYS对某地下矿采空区稳定性进行分析。选择不同阶段高度、暴露面积较大的采空区为对象，建立数值模型，设置边界条件及物理参数。模拟结果表明，在自重应力下对矿体开挖后，目前采空区保持相对稳定的状态，但各中段采空区在空间位置上重叠的部位容易引起应力集中现象，存在安全隐患。

关键词采空区数值模拟稳定性分析

矿石开采形成了地下采空区，破坏了原岩应力的初始平衡状态，产生的次生应力场使围岩的应力重新分布，达到新的平衡。在这一过程中，如果对空区处理不及时或方法不当，将会发生一系列的地质灾害，严重影响人的生命财产安全，给企业发展带来不利因素，后果严重。

以河北承德某矿为研究背景，该矿2006年投产，主要开采Fe23矿体。该矿区地表南侧100 m处修建了铁路、公路、矿区办公室、职工宿舍、文化活动中心等公共设施，采空区的存在对地表建筑的安全构成了威胁。矿区东侧还有相邻矿区开采，而且部分巷道相通，二者开采互相影响。矿山经多年开采形成一定规模的采空区，目前，空区还未出现垮落现象，但随着采空区暴露时间的增加，空区围岩应力值的改变，地压活动也会愈加频繁、明显[1]，逐渐威胁地表建筑物的安全。……