翟会超 杨 勇 胡巍巍 董志富 孙长坤

(云南黄金矿业集团股份有限公司，昆明 650000)

红牛铜矿属高海拔地下矽卡岩型矿床，矿体特征变化复杂，其中部分矿体厚度为0.4～6 m，平均厚度3 m左右，平均倾角72°～86°，为陡倾斜薄矿体。研究采用浅孔留矿法开采[1-2]，因矿体出露于大理岩、角岩接触带，接触带附近节理裂隙均发育，部分岩层破碎，局部渗水，采场回采矿石过程中，上下盘片帮冒落现象突出，贫化率和损失率难以控制。为降低井下回采贫损指标，利用FLAC3D进行采场围岩稳定性分析，进而采取有效措施保障生产。

1 开采模拟分析

1.1 数值模型

利用ANSYS进行建模，后经处理转换为FLAC3D文件生成三维模型(如图1所示)。模型x方向0～112 m，y方向0～80 m，z方向0～163.5 m，除地表作为自由边界以外，其他边界均为固定位移边界条件。地表、矿体、近矿围岩采用典型剖面设计，其中模型节点数19 499个，单元数17 280个，运用摩尔—库伦本构关系进行陡倾斜薄矿体浅孔留矿法的开采过程模拟计算[3-9]。

图1 数值模型Fig.1 Numerical model

1.2 材料参数

数值分析模型中主要包含了矿体、角岩、大理岩三种岩性，其物理力学性质参数见表1。

1.3 模拟计算

红牛铜矿陡倾斜薄矿体采用浅孔留矿法开采，采场长度50 m，间柱4 m，底部采用平底方式出矿，间柱内开掘人行天井，每个3 m向采场内掘进联络道。数值模拟采场内分层向上浅孔留矿回采，分层4～6 m，以及集中放矿后采场围岩的稳定性。

1)应力分析

主要通过观测采场沿长度方向中部位置的剖面上最大、最小主应力和剪应力，统计每次分层开采后在散体矿石堆充填作用下敞开空间围岩的应力分布规律。……