翟会超 胡巍巍

(河北钢铁集团矿业公司)

司家营南区作为国内设计年产1 500万t级的急倾斜厚大地下大水贫铁矿，矿区总长10 km，地质总储量约14.5亿t，平均品位30.9%，矿体倾角55°，厚度150～300 m，矿体上部赋存100～120 m厚的第四系含水层，矿区内断裂构造较发育，是影响矿坑充水的潜在危害，地表又有良田、村庄、河流，给地下铁矿石安全开采提出更高的要求。采用空场嗣后充填法进行矿石资源回采，一二步矿房依次采用胶结材料和全尾砂材料进行嗣后充填。大规模地下开采活动势必造成地压规律变化，进而影响矿体围岩、矿房矿柱以及充填体自稳性，对矿山安全开采构成了严重威胁[1-2]。为确保矿井安全开采，有必要对矿井大规模开采的稳定性和安全性进行研究。

1 UDEC模型构建与参数取值

针对司家营南区矿区断裂构造的发育特点及岩体力学特征，本研究采用UDEC软件对大规模开采影响范围内的非连续介质进行模拟计算，分析地下资源开采扰动带来的地压变化，进而分析规模化开采对司家营南区矿体及围岩稳定性的影响。通过对井下矿体进行大结构参数设计，将矿块分为一、二步矿房间隔开采，采用胶结及全尾砂充填采空区，矿块内矿房沿垂直矿体走向布置，矿房长度为50～52 m，宽度为20 m，阶段高度为50 m，采用平行下向深孔爆破崩矿[3-5]。图1为UDEC模型为平面二维模型[6-8]，设计模型X方向长度为0～1 200 m，Y方向长度为0～815 m，模型攻涉及了第四系松散岩、风化带、矿体、围岩等岩性和7组优势结构弱面，其中，岩石材料物理力学参数和结构面力学参数分别见表1、表2，胶结充填材料和全尾砂充填材料的物理力学参数见表3。……