软破矿岩条件下胶结充填法转分段崩落法研究及应用

来源：黄金科学技术杂志2024年第5期北京时间：

作者：鲁旭, 谭宝会, 龚臻, 粟登峰, 张刚刚, 胡颖鹏

单位： 西南科技大学环境与资源学院，四川 绵阳 621000, 金川集团镍钴有限公司龙首矿，甘肃 金昌 737100

摘要：金川集团龙首矿西二采区上部中段充填采场发生失稳事故后，采矿方法由下向分层进路式胶结充填法转为无底柱分段崩落法时，面临着软破矿岩条件下覆盖层形成和采场稳定性问题。采用数值计算和现场试验等方法，对这2个关键技术问题进行了研究。数值模拟结果表明，随着崩落法首采分段回采工作的进行，采场复合顶板经历了破坏裂纹萌生、零星散块冒落、拱形批量冒落和柱塞状整体冒落等阶段，当首采分段回采结束时，顶板复合岩层冒落能够为崩落法采场提供足够厚度的覆盖层，且在崩落法采动地压下软破矿岩采场能够保持稳定。现场工业试验表明，在崩落法采场首采分段采用“阶梯式退采均匀扩展采空区+总量控制出矿”的技术方案，能够安全、高效地形成覆盖层，并通过增补“钢拱架+钢筋网+锚杆”的技术方案，解决在崩落法采动地压下维持破碎矿岩采场稳定性的问题，为无底柱分段崩落法在西二采区的扩大应用奠定了技术基础。

关键词：无底柱分段崩落法,胶结充填法,软破矿岩,覆盖层,采场稳定性,龙首矿

基金资助：镍钴资源综合利用国家重点实验室开放课题“破碎岩体条件下多种支护形式耦合协同作用机理研究”(GZSYS-KY-2021-022),四川省自然科学基金（青年科学基金项目）“高地应力下裂隙岩体爆破损伤及定向致裂机理”(2022NSFSC1089),西南科技大学博士基金项目“崩落—充填复合采场地压交互作用机理及调控方法”(21zx7157)