金属矿山 ›› 2026, Vol. 55 ›› Issue (3): 55-62.
巩瑞杰1 叶会师1 张 杰2 马强英3 路增祥3 李角群3
GONG Ruijie1 YE Huishi1 ZHANG Jie2 MA Qiangying3 LU Zengxiang3 LI Jiaoqun3
摘要: 为实现对司家营铁矿露天转地下开采围岩变形与地表沉降的有效控制,采用FLAC3D 数值模拟方法,构
建了空场嗣后充填采矿法盘区开采结构模型,研究了回采过程中不同充填接顶率下,充填体及盘区间柱对盘区围岩
变形的抑制作用,得到了不同影响因素下盘区围岩和盘区间柱的应力分布特征与变形破坏规律,以及采场充填接顶
率对围岩和间柱应力分布特征与变形破坏规律的影响。研究结果表明:① 充填接顶率对盘区围岩最大主应力分布基
本没有影响,最大主应力约71. 0 MPa,应力释放后达到4. 0 MPa 左右,采场围岩的最大主应力为73. 02~73. 15 MPa,
应力释放后约0. 6 MPa。采场中部围岩水平方向上的最小主应力未受到接顶率影响,其值约0. 78 MPa,垂直方向上的
最小应力为1. 57~1. 61 MPa,随着接顶率提高有减小趋势。② 采场开挖过程中,盘区上下盘及采场顶底板处产生了
较大位移,但随着充填接顶率提高,位移均呈减小趋势;盘区采场依次完成采、充后,采场顶底板分布有较多的剪切和
张拉塑性区,随充填接顶率提高,其分布范围逐渐减小,其中顶板的塑性区减小显著。③ 不同充填接顶率下,盘区间
柱内的最大主应力分布范围基本不变,最大主应力为126. 8~141. 0 MPa;当充填接顶率由80%提高到90%时,盘区间
柱的最小主应力由0. 74 MPa 降至0. 73 MPa,呈减小趋势。④ 随着充填接顶率提高,盘区间柱的张拉和剪切塑性破坏
区不断减小,当充填接顶率达到90%时,盘区间柱稳定性较好。研究结果对于改善采场及盘区围岩应力状态和防控
地表沉降有一定的实际意义。
中图分类号: