基于GTS-FLAC3D的采场结构参数优化分析

何环莎，黄英华，黄 敏

（1.长沙矿山研究院有限责任公司， 湖南长沙 410012；2.金属矿山安全技术国家重点实验室， 湖南长沙 410012）

基于GTS-FLAC3D的采场结构参数优化分析

何环莎1，2，黄英华1，2，黄 敏1，2

（1.长沙矿山研究院有限责任公司， 湖南长沙 410012；2.金属矿山安全技术国家重点实验室， 湖南长沙 410012）

摘 要：为确保某铁矿分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿法的安全生产，采用FLAC3D对采场结构参数进行模拟分析研究，共设计9种采场模型，根据开挖后采场顶板及围岩应力重新分布、塑性区变化规律确定盘区矿柱尺寸及采场宽度的合理范围。研究结果表明：采场稳定性的主要影响参数为采场宽度，盘区矿柱的大小主要影响盘区开采整体稳定性；采场宽度和盘区矿柱宽度均应保证15m以上。研究结论可为矿山开采设计中采场结构参数的设计提供参考。

关键词：分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿法；采场结构参数；应力场分布；FLAC3D

岩土工程广泛常用的数值模拟方法有：有限差分法，有限单元法，边界单元法，半解析法，离散元法和无界元法，以及有限元与边界元的耦合等。这些方法中有限单元法和有限差分法在模拟多种介质的非均性、工程开挖、充填及支护等方面具有很高的灵活性，在处理复杂结构、复杂边界及载荷条件方面显示出独特性，因此应用最为广泛。为确保某铁矿分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿法安全进行，高效回采，需根据矿体、围岩稳定性特征，选择合理的采场结构参数，保证回采过程中采场及上、下盘围岩的稳定。……