小长冲河矿段顶板控制数值模拟研究

侯克鹏^1,2，孙伟^1,2，牛向东^1,2，孙华芬^1,2

1. 昆明理工大学国土资源工程学院2. 云南省中-德蓝色矿山与特殊地下空间开发利用重点实验室

摘 要：金属矿床地下开采过程中,顶板控制直接影响到采场地压控制。小长冲河采场顶板不处理时,采空区的极限暴露面积比较小,随着矿体倾角的增大,顶板冒落范围不断扩大,导致开采过程中矿石损失贫化严重。研究认为直接顶板铝土页岩是影响矿体开采的主要因素,通过对该矿段采场运用3D-σ有限元软件进行数值模拟分析,分别模拟研究了留点柱、锚杆护顶、留矿石护顶层三种不同的顶板控制方案,得出三种不同模拟方案下采场稳定性,综合模拟分析结果,提出采用留点柱、锚杆护顶、留矿石护顶相结合的方法进行开采,该方案不仅有效控制了顶板冒落,而且相对于单独留点柱支撑顶板方案而言,能大大增加点柱之间矿块的距离（跨度从6～8m增加至14m左右）,进而增加了采场暴露面积,达到减少矿石损失贫化的目的。

关键词：顶板控制;数值模拟;3D-σ;稳定性;损失贫化;