大跨度采场上部硐室条形矿柱尺寸优化研究

作者：史秀志; 柯武阳; 苟永刚; 霍晓峰; 阚忠辉

来源：采矿与安全工程学报, 2020, 37(06): 1084-1093.

DOI：10.13545/j.cnki.jmse.2020.06.002

• 大跨度采场
• 上部硐室
• 条形矿柱
• 突变理论
• 数值模拟

为了保证大跨度采场上部硐室稳定和作业安全,研究上部硐室条形矿柱最优宽度尺寸。首先分析条形矿柱的力学承载机理,运用突变理论推导条柱失稳的必要条件,并初步确定上部硐室条柱宽度。随后对大跨度采场开挖及上部硐室稳定性进行数值模拟,得到不同宽度条形矿柱下上部硐室顶板和条形矿柱的位移变化、最大应力变化和塑性区。最后通过对模拟结果的综合研究,确定对于30 m宽的大跨度采场,上部硐室条形矿柱最优宽度为5 m。现场开挖情况表明:研究结果与现场实际情况相吻合,5 m宽度条形矿柱对于上部硐室具有良好的支撑作用,条柱所受破坏较小,有效保证了上部硐室的稳定和作业现场的安全。