多中段复杂空区-矿柱耦合作用下采空区稳定性研究

王少林^1,2，亓文斌³，郝立辉⁴，卢立松⁵，黄敏^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3. 沧州职业技术学院4. 五矿有色金属股份有限公司5. 保利矿业投资有限公司

摘 要：为研究多中段复杂空区-矿柱耦合作用下采空区稳定状况,以集安矿业井下采空区为研究背景,采用工程软件MIDAS-GTS/NX与FLAC3D耦合计算方式,开展地下采空区稳定性数值模拟研究。研究结果表明:矿体开采后,各中段竖向位移最大值不超过3cm,最大竖向位移均发生在采空区顶底板中央,顶底板位移与围岩变形及采空区规模成正比;拉应力多分布于采空区顶底板,压应力主要分布在间柱内,采空区围岩拉应力总体较小,局部有拉应力集中现象;塑性区主要分布在开挖空间附近、距离采空区10m以内的围岩之中,且以拉伸破坏为主。通过控制开采规模、适度减小采场尺寸有利于提高采空区整体稳定性,研究成果可为矿山安全生产提供参考。

关键词：地下采空区;采空区稳定性;数值模拟;FLAC^3D;