复杂充填体下残矿回采方案优化研究

周可^1,2，张聪瑞^1,2，帅金山³，贺伟奇^1,2，任高峰^1,2，程瑞山¹

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3. 湖北三鑫金铜股份有限公司

摘 要：以湖北三鑫公司-370 m中段残留顶柱的安全经济回采为例,采用普氏拱理论对现有顶板稳定性进行分析。并结合开采现状,在现场测试的基础上,采用数值模拟的方法对4种回采方案的计算结果进行对比分析。最后得到不同方案下顶柱回采过程中采场周围的位移、应力、塑性区的分布规律,并据此得出最优回采方案。结果表明:在10 m厚的顶柱中,第一层矿房尺寸采用4 m×4 m,第二层矿房尺寸采用4 m×5 m,顶部预留1 m矿体,并且均采用"隔二采一"的回采顺序能够有效地避免间柱中出现塑性区贯通。顶部的拉伸破坏区和塑性区限制在留设的1 m矿体中,上部充填体受到的影响较小。从而既保证了采场的安全稳定性,也最大限度地回采了顶柱资源。

关键词：复杂充填体;顶底柱;普氏拱理论;数值模拟;回采方案优化;