天然碱矿双水平溶腔稳定性分析及安全矿柱宽度探讨

黄聿铭^1,2，郑文龙⁴，席亚文²，张金昌⁵

1. 中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院2. 重庆地质矿产研究院4. 中国地质大学(武汉)工程学院5. 中国地质科学院勘探技术研究所

摘 要：土耳其Kazan天然碱矿采用钻井与对接井技术使两井或多井连通,形成水平溶采通道并进行注水开采。以土耳其Kazan天然碱矿为例,采用FLAC3D软件对油垫水溶法所形成的双水平溶腔形状进行简化,通过改变双水平溶腔间的矿柱宽度进行溶腔稳定性分析,并最终对安全矿柱宽度的确定进行了相关探讨。研究表明:溶腔顶板塑性区分布范围呈现正三角形分布形态,当矿柱宽度为25m时,溶腔上部顶板及肩部塑形分布区均明显减小;溶腔应力与位移的变化随着矿柱宽度增大至25m时逐渐趋于平缓;矿柱宽度的大小对溶腔底部隆起的影响基本可忽略。

关键词：天然碱矿;水平溶腔;塑性区分布;矿柱宽度;顶板沉降;