基于数值模拟的复杂采空区稳定性分析

王初步^1,2，谭富生^1,2，王宇^1,2，李智^1,2，李真^1,2

1. 长沙矿山研究院有限责任公司2. 金属矿山安全技术国家重点实验室

摘 要：在详细调查某矿山复杂采空区空间形态和分布情况的基础上,利用软件耦合技术建立了采空区的三维数值模型,并采用FLAC3D对采空区稳定性进行了模拟计算。根据模拟结果对围岩的应力、位移和塑性区的分布规律进行了深入研究。结果表明:采空区角隅处出现明显的应力集中且发生剪切破坏,顶板中央区域有较大的拉应力产生;围岩产生向空区的变形,最大变形位于采空区顶底板;相邻采空区围岩应力和位移出现叠加,表现出采空区的"群效应",这些区域围岩的应力和位移相对较大,是容易产生破坏的区域。总体而言,采空区目前处于稳定状态,建议矿山充填采空区以控制围岩变形。

关键词：地下开采;复杂采空区;稳定性分析;数值模拟;