全尾砂胶结充填作用机理实验及数值模拟研究

吴姗¹，王东旭^2,3，郭利杰¹

1. 北京矿冶研究总院2. 北京科技大学土木与环境工程学院3. 北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室

摘 要：采用钢筒实验,得到了岩柱被不同配比的全尾砂胶结充填料包围受压时的强度特征曲线,根据曲线特征将受压过程分为了三个阶段,充填体配比为1∶6时,其单轴抗压强度增大了42.9%,表明充填体与围岩共同作用,可显著提高岩柱的抗压强度。以某铁矿采用充填法开采为例,采用FLAC数值模拟,当空场在充填30%~65%时,空场底板应力及矿柱的竖向应力集中区域均变小,充填体施压于围岩,对围岩起柔性支护的作用。研究结果表明,充填体对围岩的支护类型为被动支护,可有效限制围岩继续变形作用,使采场处于稳定状态。

关键词：全尾砂胶结充填;钢筒实验;数值模拟;作用机理;