破碎矿体回采顺序的应力隔离效应研究

来源：黄金科学技术杂志2025年第4期北京时间：

作者：蔡小迪, 史秀志, 王衍海, 黄仁东, 欧阳剑, 王文洋

单位： 中南大学资源与安全工程学院，湖南 长沙 410083, 深圳市中金岭南有色金属股份有限公司凡口铅锌矿，广东 韶关 512325

摘要：在破碎矿体回采过程中，构建应力隔离措施是保证回采安全性的重要手段。为探究某矿山破碎矿体回采过程中充填体应力隔离效应的演化规律，采用FLAC3D三维数值模拟软件构建数值模型并分别对3种采场布置方式进行模拟研究。对4种回采方案分别进行模拟，得到方案c（中间向两侧连续回采方式）产生的累计塑性区体积最小（51 782.8 m3），具有最好的顶板位移控制优势（最大位移为5.91 cm），且应力分布状态最佳，最终推荐该方案作为该矿山破碎矿体小型深孔爆破空场嗣后充填采矿法的最佳回采顺序。分别对垂直和水平两排采场的回采进行模拟，发现充填体顶板垂直位移均值比矿石顶板减少了0.86 cm，充填体边帮最大水平位移和最大拉应力比矿石边帮分别减少了5.14 cm和0.66 MPa，对比分析得出按照方案c进行矿体回采时，在采场充填完成后会形成应力隔离效应，可降低后续采场开采的安全性风险。研究成果可为同类型矿山提供借鉴。

关键词：应力隔离效应,回采顺序,FLAC3D,数值模拟,破碎矿体,充填采矿法

基金资助：国家自然科学基金面上项目“爆破荷载下含分层结构面充填体损伤演化与分部揭露渐变失稳机制”(52374152)