地下采空区围岩破坏发展的有限元数值分析.pdfVIP

第 5期 有 色 冶 金 设 计 与 研 究 2010笠 第 31卷 10 月 地下采空区围岩破坏发展的有限元数值分析 易 平 (中国瑞林工程技术有限公司，江西南 昌 330002) [摘 要 ]利用有限元建立数值分析模型 ，通过对充填采矿法采矿时的矿体围岩塑性区动态发展变化过程的 模拟．预测了地表的潜在变形塌陷以及需要进行重点安全监测的隐患区域和危险范围，为矿,．bAT采空区分层开 采和充填方案的确定提供参考 [关键词]地下采空区；分层充填；数值分析 中图分类号：TD325 文献标识码：A 文章编号：1004-4345(2010)05-0005-03 NumericalAnalysisonSurroundingRockFailureofUndergroundM ined-OutArea YIPing (ChinaNerinEngineeringCo．，Ltd．，Nanchang,Jiangxi330002，China) AbstractInthecaseoffillingmethodusedformining,thechangeofplastic-zonedistributioninsurroundingrockoforebodyis simulatedbyusingfiniteelementnumericalanalysismethod．WiththesimulationresulLpotentialsurfacesubsidenceandpotentialunsafe areasareforecasted，whichprovidesreferenceofrthedeterminationofsliceminingandfillingmethodusedinundergroundmined-out area． Keywords undergroundmined~ utarea；slicingandfilling；numericalanalysis 工程力学问题时有很多优点：能成功地反映岩体的不 1 概 述 均匀性、各向异性、非线性；能很好地适应各种复杂的 几何形状各种问题的边界条件能容易得到满足，便于 采空区围岩破坏的动态发展过程直接影响到地 编写计算机程序，充分发挥高速计算机的计算优势。下 表的稳定性同时受岩体的非均质性、各向异性以及赋 文拟针对某工程实例，论述有限元法在地下采空区围 存条件、采矿方法、开采深度、顶板管理方法等因素的 岩稳定性研究中的应用。 影响。表现为复杂的时空过程。地下采空区围岩的破坏 在一定的条件下会引起地面变形、塌落和大面积的地 2 工程实例 表下沉等灾害，并导致地表建筑物的变形破坏，往往给 国家和人民的生命财产造成巨大的损失。20世纪80 本次模拟主要通过同济曙光岩土及地下工程设 年代以来，随着我国矿产资源的大量开采，矿区的地表 计与施工分析软件GeoFBA V4．0对江西某铜铅锌 塌陷问题引起 了人们的关注。同时开展了一系列 以采 矿在深部矿体分层开采后，同时采用尾砂分层充填的数 空区围岩稳定性和地表塌陷变形观测为主的研究工 值分析模拟。以此反映采空区在分层充填完成后围岩 作。这些工作对预测围岩稳定性有重要的意义-【也是 屈服区倒坏1分布的动态变化。 当前矿业工程领域研究的重要课题之一。 2．1矿体开