程海勇，吴爱祥，韩斌，李红，侯春来



露天−地下联合开采保安矿柱稳定性

程海勇，吴爱祥，韩斌，李红，侯春来

(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，北京，100083)

通过对矿柱力学模型的分析，得到不考虑平面应变问题的矿柱厚度计算公式，对回采前后矿柱的受力形态及破坏模式进行分析。利用统计学原理计算矿柱厚度影响因素(跨度、容重、强度、动载荷等)的变异系数，并进行权重分析，利用FLAC3D进行了矿柱厚度三维数值模拟，研究矿柱厚度为15，20和25 m时的最大主应力分布、剪应变率变化规律、矿柱沉降规律和塑性区分布规律，同时利用FISH语言编写安全系数计算程序。研究结果表明：贵州某矿保安矿柱厚度在20 m左右时既能满足稳定性要求又能兼顾有效回采的目的。

露天−地下；联合开采；保安矿柱；稳定性；FLAC3D；安全系数

露天−地下联合开采期间，为保证露天境界及地下回采安全，在露天境界底部常留设保安矿柱，保安矿柱的稳定性对露天和地下的安全生产至关重要[1]。保安矿柱的稳定性影响因素很多[2]：一方面矿床的地质构造极其复杂，矿区岩体的物理力学性质差异性较大，开采技术条件存在区域性差异；另一方面受回采时采矿工艺的影响[3]，空区跨度、间柱宽度、联合回采作业、回采顺序、爆破振动以及露天重型设备运行等动载荷[4]均会对矿柱的稳定性造成影响；其中除矿柱尺寸可人为设定外[5]，其余参数受矿山地质条件和整体设计限制很难变更。……