基于含弱面矿柱锚固的层状岩体采场参数优化

刘丰恺^1,2，王其洲^1,2，叶海旺^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：弱面削弱了层状岩体的抗剪强度,在地下采矿活动中会加速矿柱的失稳变形,易导致采场垮塌。为研究含弱面矿柱稳定性,并对矿柱进行稳定性控制,以贵州省紫袍玉矿石地下采场为研究背景,运用矿柱面积承载理论,通过理论计算推导出金属矿山方形矿柱的矿柱安全系数。为减少弱面对矿柱承载强度的影响,采用FLAC3D数值模拟软件对含弱面矿柱进行锚杆支护研究,结合矿柱安全系数,得出最优锚固支护参数。在矿柱加固的基础上对200 m埋深处采场进一步参数优化,最终得出优化方案为选择锚杆间排距1 200 mm、预紧力60 kN的矿柱锚杆支护参数,采场参数为矿房跨度14 m,矿柱宽度6 m。同不进行矿柱加固的采场参数优化方案相比,此方案能提高矿石资源回收率,最大限度提升矿山经济效益。

关键词：弱面;矿柱;稳定性;采场参数优化;锚杆支护;