侯克鹏 杨八九 孙 伟 牛向东 孙华芬 程 涌

(1.昆明理工大学 国土资源工程学院，昆明 650093；2.云南省中-德蓝色矿山与特殊地下空间开发利用重点实验室，昆明 650093；3.云南亚融矿业科技有限公司，昆明 650093)

矿产资源是不可再生的，随着浅部矿产资源逐渐枯竭，如何安全高效开采深部资源，现已成为采矿领域的重大研究内容[1-2]。开采深部岩体时，受开挖扰动、地压以及地下水等因素的影响，其应力环境与工程地质条件相较浅部更复杂，使得控制顶板稳定性的任务更加艰难，开采难度越来越大、生产成本也急剧提高[3]。顶板控制是影响采场地压管理的关键因素之一，顶板稳定性是衡量岩体稳定性和人员井下安全作业的重要指标。顶板稳定性直接决定采场采空区的极限暴露面积，关系到开采中冒顶事故的发生，不仅影响下部作业人员的安全，也关系到开采中矿石的损失贫化[4-6]。因此深入分析采场结构参数的研究方法具有重要意义[7-9]。数值模拟目前在矿山得到广泛应用，其能很好地反映岩体开挖后应力-应变及实际破坏情况[10]。国内外众多专家学者对采空区顶板稳定性分析做了大量研究，数值模拟技术与支护理论较为成熟与完善，在实际生产应用中也取得了良好效果[11-14]。

本文以小长冲河矿段矿体直接顶板铝土质黏土岩及灰岩稳定性较差的情况为背景，前期模拟显示，采场跨度对顶板稳定性影响较大，经过不同跨度的模拟分析，认为将采场跨度控制在8 m以内(最好控制在6 m)才能保证开采过程中顶板的稳定，在将稳定性较差的直接顶板切除后，在间接顶板下，采场跨度能达到15 m左右。……