板庙子金矿深部开采留设隔离矿柱控制地压数值优化*
2019-03-21赵兴东朱乾坤赵一凡
采矿技术 2019年1期
赵兴东,朱乾坤,赵一凡
(东北大学 采矿地压与控制研究中心, 辽宁 沈阳 110819)
地下开采时,矿产资源被大量采出后,岩体原有的平衡状态受到破坏,上覆岩层将依次发生冒落、断裂、弯曲等变形破坏,最终波及到地表,在采空区的上方造成大面积的地表沉陷,形成一个比开采面积大得多的下沉盆地。在地表沉降影响区的外围,会因受拉而产生地表裂缝。矿山开采造成的地表沉降和环境损害等一系列问题,在我国及世界范围内越来越引起人们的关注[1-2]。目前金属矿山常采用留设矿柱与采空区充填等方法控制地表沉降,已取得较为理想的地表沉降控制效果,但是目前对深部地下金属矿床开采尤其是急倾斜矿体深部开采诱发覆岩移动规律及地表沉降控制对策研究比较少。
关于金属矿山开采岩层移动规律方面,夏开宗等[3-4]以典型陡倾结构面条件下的金属矿山-程潮铁矿西区为例,通过对矿区的地表变形监测资料及宏观破坏特征分析,认为矿区的岩层移动分为采空区顶板岩体破坏扩展至地表引起塌陷阶段和采空区周边围岩向采空区的倾倒破坏阶段,并得出了倾倒滑移区的地表岩体变形规律。矿山开采地表沉降预计通常采用概率积分法[5-6],随着计算机技术及数值模拟方法的引入及发展,数值模拟方法逐渐成为地表沉陷与岩层移动领域的主流方法之一。张国权等[7]以金山店铁矿东区为例,利用离散元软件UDEC模拟该矿区2#矿体-130 m水平以上矿体开挖以及-270 m放顶工程引起的地表移动变形,探究了两开采活动所引起的地表移动变形规律。……
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