挂帮矿崩落法开采顶板破坏规律及地表岩移数值模拟

金属矿山 ›› 2014, Vol. 43 ›› Issue (02): 49-54.

挂帮矿崩落法开采顶板破坏规律及地表岩移数值模拟

丁艳伟¹，王宁¹，卢萍¹，李爱兵²，唐云³

1.西南科技大学土木工程与建筑学院，四川绵阳 621010；2.长沙矿山研究院，湖南长沙 410012；3.四川省地质矿产开发局川西北地质大队，四川绵阳 621000

出版日期:2014-02-15 发布日期:2014-04-21
基金资助:
国家自然科学基金项目(编号：41272297)。

Numerical Simulation of Failure Rules of Roof and Surface Rock Movement of Hanging Wall Ore under the Caving Method

Ding Yanwei¹，Wang Ning¹，Lu Ping¹，Li Aibing²，Tang Yun³

1.School of Civil Engineering and Architecture ,Southwest University of Technology and Science，Mianyang 621010，China；2.Changsha Mine Research Institute，Changsha 410012，China；3.North-west Geological Team of Sichuan Bureau of Geology and Mineral Resources，Mianyang 621010，China

Online:2014-02-15 Published:2014-04-21

摘要/Abstract

摘要： 崩落法开采时，顶板及围岩的崩落过程、岩层移动角的确定一直是国内外众多学者研究的重点。以四川某矿山挂帮矿开采为工程背景，利用MIDAS/GTS软件模拟并分析了该挂帮矿崩落法开采时顶板拉应力及塑性区变化规律。研究结果表明：老顶先于直接顶发生拉破坏。强制崩落顶板拉破坏区后，顶板应力状况明显改善；老顶及直接顶拉应力的面积以及老顶拉破坏区的面积随直接顶暴露面积增大而显著增大，而直接顶拉破坏区面积受暴露面积影响较小。并通过数值模拟法及工程类比法综合确定岩层移动角。

关键词: 挂帮矿, 崩落法, 顶板, 围岩, 暴露面积, 移动角

Abstract: For the caving method，the caving process of roof and surrounding rock，and the determination of displacement angle of stratum under caving mining，are always the focuses in the study of many scholars at home and abroad.Taking a hanging wall ore in Sichuan as engineering background，the variation of tension stress and plastic zone of roof under caving mining were simulated and analyzed by using software of MIDAS/GTS.The results showed that：the old main roof experienced tensile failure before the direct roof.Stress state of roof was improved significantly after the area of tensile failure of roof was caved forcedly；The area of tension stress of main roof and immediate roof，and of the tension failure of main roof extended significantly with the exposed area of immediate roof.But，the tension failure area of immediate roof wasn′t influenced evidently by it.Moreover，the displacement angle of stratum was determined by numerical simulation and engineering analogy method.

Key words: Hanging wall ore, Caving method, Roof, Surrounding rock, Exposed area, Displacement angle

丁艳伟, 王宁, 卢萍, 李爱兵, 唐云. 挂帮矿崩落法开采顶板破坏规律及地表岩移数值模拟[J]. 金属矿山, 2014, 43(02): 49-54.

DING Yan-Wei, WANG Ning, LU Ping, LI Ai-Bing, TANG Yun. Numerical Simulation of Failure Rules of Roof and Surface Rock Movement of Hanging Wall Ore under the Caving Method[J]. Metal Mine, 2014, 43(02): 49-54.

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