金川二矿区+1 000 m中段水平矿柱回采方法研究

来源：黄金科学技术杂志2020年第3期北京时间：

作者：寇永渊, 李光, 邹龙, 马凤山, 郭捷

单位： 金川集团股份有限公司，甘肃 金昌 737100, 中国科学院地质与地球物理研究所，中国科学院页岩气与地质工程重点实验室，北京 100029, 中国科学院地球科学研究院，北京 100029, 中国科学院大学，北京 100049

摘要：针对金川镍矿二矿区+1 000 m中段开采实际，利用ANSYS建立大型三维数值模型，基于FLAC3D进行数值模拟计算，对+1 000 m中段水平矿柱回采期间充填体及地表的应力和位移变化趋势进行分析，综合评价了二矿区+1 000 m水平矿柱回采期间充填体的稳定性。研究结果表明：（1）在回采过程中，应力显现明显，上下盘累积位移量较大；当水平矿柱厚度为20~30 m时，矿柱应力变化显现剧烈，最大主应力值达到峰值；（2）充填体是从围岩接触带部分开始破坏，向充填体中央发展，靠近上盘的充填体比靠近下盘的充填体破坏严重；（3）提出了2种回采方案，并进行了对比分析，结果显示在回采过程中，应力显现明显，上下盘累积位移量较大，2种方案均未出现大面积坍塌灾变的现象。通过对比综合应力和位移变化曲线可知:方案二优于方案一，但2种方案在回采矿柱末期均面临着水平矿柱大面积塑性破坏和局部失稳的危险。

关键词：金川矿区,充填开采,水平矿柱回采,充填体变形,矿柱稳定性,数值模拟分析

基金资助：国家自然科学基金面上项目“金属矿山地下采动引起的竖井变形破坏机理研究”(41772341),“深部高地应力采场围岩板裂化破坏机理研究”(41877274),国家自然科学基金重点项目“海底采矿对地质环境的胁迫影响与致灾机理”(41831293)