许长新

(河北钢铁集团矿业公司石人沟铁矿)



石人沟铁矿二步采场结构参数优化

许长新

(河北钢铁集团矿业公司石人沟铁矿)

摘要为确保石人沟铁矿二步采场的生产能力和安全性，采用FLAC3D软件对不同参数的二步采场稳定性进行了分析，得到了安全高效的采场参数。通过分析各参数开采过程中采场顶板的应力和位移变化特征，结合顶板应力与位移分布云图，分析了各参数采场在开采过程中的稳定情况。结果表明：当采场宽为34～35 m时，采场顶板的最大拉应力值超出其极限抗拉强度，且最大拉应力的分布区域占顶板的90%以上，同时顶板最大位移量达45 mm，顶板易发生拉伸破坏而产生冒顶或垮塌危险。因此，综合石人沟铁矿的采场生产能力和安全要求，二步采场的宽度宜设定为30 m。

关键词二步采场结构参数最大拉应力数值模拟

随着采矿装备和采矿技术的迅速发展，高分段充填采矿法在黑色金属矿山得到了广泛应用[1]。为保证矿山生产能力，提高采场生产效率，降低采矿成本，提高矿山经济效益，大多矿山采用两步骤回采顺序，即先采矿房，待矿房充填后再采矿柱。矿房开采过程中其侧帮为矿体围岩，采场稳定性好，作业安全，生产效率和能力较大；矿柱开采过程中其侧帮为充填体，其强度远小于矿体原岩，同时矿柱受集中应力作用以及爆破振动的影响，其自身的强度及完整性较差，采场的稳定性较差，增加了矿柱的开采难度[2]。因此，由于矿房和矿柱的开采环境相差较大，矿房和矿柱的采场结构参数宜分别进行优选分析，从而有效保证矿房矿柱安全、经济、高效回采。……