【摘要】：龍首礦巖體復(fù)雜破碎,為研究其貧礦體大面積開(kāi)采過(guò)程中預(yù)留的30m厚水平礦柱能否保證地表及井下采場(chǎng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定,基于尖點(diǎn)突變理論對(duì)水平礦柱穩(wěn)定性進(jìn)行了分析,并利用SURPAC、ANSYS以及FLAC3D等三維數(shù)值模擬軟件對(duì)礦柱穩(wěn)定性進(jìn)行了研究。通過(guò)GPS地表監(jiān)測(cè),驗(yàn)證了理論計(jì)算與數(shù)值模擬結(jié)果的可靠度。結(jié)果表明:礦柱失穩(wěn)與否,與巖體強(qiáng)度無(wú)關(guān),其中水平應(yīng)力和礦柱長(zhǎng)度越大,越不利于礦柱的穩(wěn)定,貧礦開(kāi)采過(guò)程中只要做到及時(shí)充填采空區(qū),提高充填接頂率,預(yù)留30m厚的水平保安礦柱不會(huì)發(fā)生突變失穩(wěn)破壞;水平保安礦柱的塑性區(qū)分布及其最大主應(yīng)力變化都在可控的范圍內(nèi),其中礦柱最大主應(yīng)力變化較小,由貧礦開(kāi)采前的24.56MPa增大至27.25MPa,說(shuō)明貧礦開(kāi)采并沒(méi)有對(duì)保安礦柱產(chǎn)生過(guò)大的應(yīng)力集中,在預(yù)留厚度為30m的情況下,保安礦柱能夠保證穩(wěn)定;采空區(qū)充填后,由于充填體的支撐作用,水平保安礦柱能夠充分發(fā)揮其承載能力,保持地表及井下巖體的穩(wěn)定,可以保證礦山安全生產(chǎn)。

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