李占金 郝家旺 孙文诚 杨美宏

(1.华北理工大学矿业工程学院，河北 唐山 063009；2.河北省矿业开发与安全技术重点实验室，河北 唐山 063009；3.承德市天宝矿业集团；河北 承德 067000)

深部资源开采受“三高一扰动”的影响，导致围岩呈现非线性力学性质，诸如不同于浅部开采过程的空区塌陷、岩爆、突水等事故难以有效解决，这将会严重阻碍矿山规模化的发展，因此深部围岩长期稳定性研究是采矿开采理论的前沿方向之一[1-3]。而在维护深部采场稳定性、控制地压以及预防岩爆方面，充填采矿法具有显著优势[4]。研究表明数值模拟可以把握岩体的力学性质，直观准确反映深部岩石力学的变化，其分析结果可以指导工程实践[5-6]。国内利用数值模拟方法研究该类性质也取得了丰硕成果：李占金等[7]通过对鲁地铁矿应用充填时不接顶方案进行数值模拟研究，分析其新方案进路应力和位移等值区域，结果表明该方案可以有效地提高采矿出矿的效率；甘德清等[8]基于数值模拟软件对司家营铁矿3#盘区提出了2种回采方案，并进行了对比分析计算，选出了采场安全性较好的回采方案；胡丽珍等[9]通过对某矿采用的上向分层充填法建立数值模拟，研究了在水岩耦合条件对于地表沉降的影响，得出了从采区到地面，沉降量不断增大的结论。

马城铁矿属于深部大规模开采矿山，其矿体埋藏深，地质条件复杂，根据矿体的厚度、倾角和夹石情况，数值模拟方案决定采用两步回采及充填方案。……