某铀矿上下分区间保安矿柱破坏规律研究

程光华，孙刚友，任 赛

(中核第四研究设计工程有限公司，河北 石家庄 050021)

随着铀矿山开采深度的增加，地质条件逐渐恶化，为保证铀矿山的安全高效开采，在上下分区间留设水平保安矿柱。水平保安矿柱可使上下采区同时进行生产活动；也便于在深部采准工程施工时，减少上下采区间地应力的相互影响[1]。留设的水平保安矿柱稳定与否直接关系到深部开采的安全性。采用数值模拟矿柱破坏规律，可以较为直观、真实地反映保安矿柱的破坏过程[2-5]。通过对留设不同厚度水平保安矿柱的稳定性进行分析，得出该矿山水平保安矿柱的合理尺寸[6-7]，同时对上盘岩体的失稳演化规律进行分析。

1 工程背景

某铀矿山矿体赋存标高360～-560 m，埋藏自南向北倾覆，倾角70°，属急倾斜矿床，矿体分布不均。矿体形态为复杂脉状、透镜状，平均厚度为2 m，浅部矿体倾角较陡，深部倾角变缓。矿床地质构造简单，岩石硬度系数f=8～12，岩石质量较好。矿床工程地质条件属简单类型，且构造裂隙导水性差，充水含水层属弱富水性，水文地质条件为简单类型。

该铀矿床以-280 m标高为界，矿体集中程度有明显变化。针对规模化、集约化开采方案，以-280 m 标高为界分为分上下2个采区，如图1所示。

2 保安矿柱破坏数值模拟

2.1 构建模型

该铀矿床开采条件中等，设计主要采用废石充填法开采；但废石回填体的强度无法达到原有岩体或胶结充填的强度，且废石充填不能充满整个采场，因此会产生部分的二次应力分布。……