基于有限元分析的大包庄矿地表移动带圈定

刘艳章¹，吴恩桥¹，冯毓松²，张奎¹，刘永涛¹，潘世华¹，陈小强¹

1. 武汉科技大学资源与环境工程学院2. 黄麦岭磷化工有限责任公司

摘 要：选取大包庄矿开采范围内所有地质剖面,建立二维有限元数值模型,计算一期、二期工程矿体开挖后不充填和全充填2种工况下的地表变形,通过地表变形值与标准值对比,圈定2种工况下的地表移动带,并对数值模拟法与工程类比法圈定的移动带进行了对比分析。结果表明:采空区不充填时数值模拟法与工程类比法圈定的范围较接近,开挖矿体较薄时,数值模拟法计算的地表移动范围在工程类比法确定的移动范围内;开挖矿体较厚时,数值模拟法计算的地表移动范围在工程类比法确定的移动范围外。采空区全充填时数值模法与工程类比法圈定的移动带范围差异较大,充填体限制了围岩变形,减小了地表移动范围。数值模拟法充分考虑了矿山复杂地质条件和开采技术条件,其圈定的移动带能更好地反映实际地表变形。

关键词：地表变形;地表移动带;工程类比法;数值模拟法;有限元分析;