金属矿山 ›› 2026, Vol. 55 ›› Issue (1): 65-72.
王雁杰 胥孝川 顾晓薇 朱振国
WANG Yanjie XU Xiaochuan GU Xiaowei ZHU Zhenguo
摘要: 露天坑尾矿回填转地下开采有效提高了露天边坡稳定性,同时解决了尾矿堆存引发的系列环境问题,
但回填的尾矿对于地下开采境界矿柱稳定性有不利影响。针对尾矿回填工况条件下的境界矿柱厚度取值问题,提出
了一种理论计算与数值模拟相结合的境界矿柱厚度科学取值方法。该方法首先通过修正K. B. 鲁别涅伊特计算公
式,将边坡角度和尾矿回填高度2 个因素考虑在内,实现了境界矿柱厚度的初步取值;然后基于修正计算公式所得结
果,结合Rhion-FALC3D 耦合数值模拟方法,建立三维数值模型,通过分析地下回采过程中不同厚度境界矿柱的应力、
位移、塑性区变化规律,实现境界矿柱厚度取值的进一步优选。以某深凹露天铁矿山为例,对所提方法进行了应用与
验证。研究表明:境界矿柱厚度自25 m 至40 m 逐渐增大时,境界矿柱底板的应力与位移呈近似线性降低趋势,位于
境界矿柱范围内的塑性区面积逐渐减小直至完全消失。当境界矿柱厚度超过30 m 时,塑性区不再贯通境界矿柱,此
时境界矿柱内部的最大拉应力小于岩石抗拉强度。因此,最优境界矿柱厚度应为30 m。研究成果可为该类露天矿坑
回填转地下开采方案制定提供参考。
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