基于非线性弹性地基梁的地下矿山充填开采覆岩移动规律研究

摘要

为了研究地下金属矿充填开采覆岩移动规律，以盘龙铅锌矿采场作为研究对象，建立非线性弹性地基梁力学模型，开展了不同采场结构参数、顶板厚度、原岩应力及充填体配比对于覆岩移动的影响研究。研究发现5个因素对于覆岩移动的影响从强到弱依次为充填体配比、采场结构参数、顶板厚度、原岩应力，提高充填体配比是控制覆岩位移的关键。通过采用Flac3D数值模拟方法计算不同充填体配比下覆岩移动值，将数值模拟分析结果与力学理论计算结果进行对比，二者差异率在3%～9%之间，从而验证了力学模型计算结果的可靠性。基于研究结果，提出地下矿山充填开采覆岩沉降控制技术，并将其应用于工业试验。研究成果可为类似矿山进行岩层控制提供借鉴。

关键词

非线性弹性地基梁 / 数值模拟 / 岩层移动控制 / 充填开采 / 覆岩移动规律 / 位移监测

基金资助

广西重点研发计划项目“复杂地表环境下地下矿山开采岩移规律及低沉降充填开采技术研究”（编号：2022AB31023）; 中央引导地方科技发展资金项目“地下矿山层叠采空区地压监测控制及矿柱安全高效回采研究实验室”（编号：来科中引专项20230402）联合资助