充填开采安全深度与保安矿柱圈定研究

池秀文^1,2，吕占胜^1,2，张文举^1,2，张聪瑞^1,2

1. 武汉理工大学资源与环境工程学院2. 矿物资源加工与环境湖北省重点实验室

摘 要：地下矿山深度充填开采过程中,保安矿柱的留设不可避免,传统的保安矿柱圈定方法问题明显,以安全深度结合岩移角圈定保安矿柱的方法被认为是可行的,但安全深度的计算方法尚不明确。以三鑫金铜矿桃花嘴矿区为工程背景,采用理论计算、有限元数值模拟方法来研究安全深度,进而圈定保安矿柱。结果表明:通过理论计算,得到临界安全深度为-428.9m,运用有限元数值模拟软件FLAC3D对开采过程中顶板下沉量与塑性区分布、井筒位移与应力变化情况进行模拟,进一步确定了安全深度为-442m。基于安全深度理论对保安矿柱重新进行圈定,与传统方法相比,释放了大量压覆资源,提高了矿产资源利用率。

关键词：安全深度;保安矿柱;数值模拟;顶板;井筒;