尾砂充填连续开采采场顶板稳定性数值分析

江兴元^1,2，史俊伟^1,2，张新国^1,2，李杨杨^1,2，江宁^1,2

1. 山东科技大学资源与环境工程学院2. 矿山灾害预防控制教育部重点实验室

摘 要：针对金属矿山上向分尾砂充填连续采矿法开采条件的复杂性,通过运用弹塑性有限单元分析方法,建立平面应变数学模型,对采场顶板稳定性及采场结构参数进行分析和优化计算。结果表明,控制采场跨度或暴露面积是维系采场顶板稳定的根本措施;单层矿体开采时,随着采场跨度的加大,顶板预应力拉应力也相应增大,但伴随采高的增加,围岩内部的最大主应力、最大剪应力逐渐增大,顶板下沉量也逐渐增大,而顶板内拉应力却逐渐减小。相对1#脉脉矿体,推荐采场顶板极限暴露面积为600 m2左右,以此为基础确定的采场长、宽尺寸采场顶板稳定性最好。

关键词：充填;采场顶板;稳定性;有限元;数值分析;