基于中厚板理論的深部崩落轉(zhuǎn)充填隔離礦柱穩(wěn)定性分析

摘要：在金屬礦山崩落轉(zhuǎn)充填開采過程中,隔離礦柱作為淺部向深部延伸的銜接部分,其合理尺寸的留設(shè)對于實(shí)現(xiàn)礦山安全高效回采具有重要意義.針對內(nèi)蒙古某鉛鋅礦深部崩落轉(zhuǎn)充填開采這一實(shí)際情況,對水平隔離礦柱建立了厚板力學(xué)模型.考慮到連續(xù)板聯(lián)結(jié)處的彎矩不可忽略,基于中厚板理論推導(dǎo)得出了對邊簡支對邊固支條件下的應(yīng)力表達(dá)式.采用前處理軟件HyperMesh構(gòu)建礦區(qū)高精度六面體網(wǎng)格模型,并將礦區(qū)三維地質(zhì)模型導(dǎo)入有限差分軟件FLAC3D之中,以705中段及上部圍巖塑性區(qū)體積為依據(jù)近似得出作用在隔離礦柱之上的均布荷載,并應(yīng)用最大拉應(yīng)力理論計(jì)算出隔離礦柱安全厚度為20m.利用數(shù)值模擬軟件分析了所留水平隔離礦柱的力學(xué)行為及其穩(wěn)定性.結(jié)果表明:隔離礦柱沉降值與塑性區(qū)均控制在容許范圍之內(nèi),穩(wěn)定性良好,驗(yàn)證了所留隔離礦柱厚度的合理性.