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摘要
为了避免高品位矿石浪费,对山东某铁矿的保安矿柱进行了回采方案研究,应用简支梁模型计算矿房顶板应力、应变规律,同时利用概率积分法建立地表下沉盆地剖面方程,对地表下沉位移进行计算求解;在理论分析的基础上,利用FLAC3D数值模拟软件对预留矿柱内矿房回采充填前后的采场稳定性进行评价,同时对矿柱回采造成的地表位移与含水层位移进行分析。研究表明:(1)理论计算得到矿柱回采完成后顶板最大竖直位移为11.8 mm,地表沉降最大值为16.7 mm,地表最大倾斜为i=0.03 mm/m远小于Ⅱ级建筑允许值i=3 mm/m;(2)数值模拟结果显示,回采全部矿房后,矿房顶板下沉最大值为37.49 mm,地表位移最大值为10.6 mm,含水区最大位移为14.03 mm,护顶矿柱最大位移为17.72 mm;(3)数值模拟矿房全部回采后采场整体应力较低且均匀分布,无应力集中,且无塑性区分布,采场稳定性良好;(4)理论计算与数值模拟结果表明,矿柱内矿房全部回采对矿房、地表、含水层和护顶柱均无显著影响,嗣后胶结充填保证了矿柱回采的安全性。
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