某矿复杂采空区稳定性模拟分析.pdfVIP

第 32 卷第 2 期 Ｖｏｌ.32 ，Ｎｏ.2 2017 年 4 月 Ｃｈｉｎａ Ｔｕｎｇｓｔeｎ Ｉｎｄｕｓｔrｙ Apr.2017 DOI ：10.3969/j.issn.1009-0622.2017.02.005 某矿复杂采空区稳定性模拟分析 侯永强 1，欧阳光 1，张耀平 2 ，邹雄刚 1 （江西理工大学 资源与环境工程学院，江西 赣州 ； 江西理工大学 应用科学学院，江西 赣州 ） 1. 341000 2. 341000 摘 要：随着计算机技术的发展，多种监测、探测工具和数据分析软件的组合应用是矿山数字化平台建设方向，也 是地下矿山采空区稳定性分析的重要手段 。 以安徽某矿山的 采场开采为背景 ， 采用 、 3D、 -760 m13#R C-ALS FLAC Surpac 三种软件对矿体 回采后进行稳定性分析评价 。 可知采场 回采结束后， 由于矿体的回采使顶板失去支撑导致顶 板及空区周围围岩均产生指 向空区的位移移动，采空区的顶底板及侧帮围岩处于拉应力状态 ，空区的下盘围岩受到 较大的拉应力超过围岩的抗拉强度，建议加强监测。 虽采空区总体稳定，但也需及早充填与加强监测。 其分析结果符 合实际情况，为矿山的生产安全和充填工作提供合理有效的依据。 关键词：数值分析；复杂采空区；稳定分析；数值模拟 中图分类号： ； 文献标识码：A TD323 TD862 他各种图形， 是建立复杂计算模型有效而又方便快 0 引 言 捷的平台。 FLAC3D 通过调整三维网格中的多面体单 在地下矿山开采中， 采用分段崩落法以及各类 元来拟合实际的结构。 单元材料可采用线性或非线 空场采矿方法，必然形成大面积的地下采空区[1-5] ， 性本构模型， 在外力作用下， 当材料发生屈服流动 目前，随着矿山的浅部资源已经日渐枯竭，国内大多 后， 网格能够相应发生变形和移动 （大变形模式）。 数矿山均已转向深部开采， 而大量的采空区存在必 FLAC3D 采用了显式拉格朗 日算法和混合-离散分区 然影响开采安全[6-7] 。 地下采空区若治理不当，将会 技术，能够非常准确地模拟材料的塑性破坏和流动 。 导致上方岩体变形甚至坍塌，出现大面积的片帮，严 本文 以安徽某矿山为背景，采用 C-ALS 三维激 重威胁生产作业安全 。在开采完成后，如何有效地对 光扫描技术、 结合 FLAC3D、Surpac 数值软件对采空 采空区进行监测分析， 是矿山工作的重要内容。 同 区进行稳定性分析评价 。 时，随着技术的进步与发展，数字化矿山已经成为日 后 建 设 的 方 向 ， 诸 如 3D 、 、 、 1 计算模型的建立 FLAC Surpac ANSYS 3DMine 等数值软件在矿 山以及工程方面得到了广 此次分析的采空区为安徽某矿山-760 m13#R 泛的应用。 采用的 C-ALS 三维激光精密探测系统可 采场。 矿山位于安徽铜陵是一座大型夕卡岩铜铁共 通过钻孔进行配置用于地下空隙和洞穴勘测， 可测 生型地采矿山，矿体埋藏较深、沿走 向较短 。 根据岩 量空隙的三维形