FLAC3D数值模拟露天转地下边坡及采场稳定性研究

李启航，李小双，2，3，耿加波，罗 浪

(1.江西理工大学 资源与环境工程学院，江西 赣州 341000；2.中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司，安徽 马鞍山 243000；3.金属矿山安全与健康国家重点实验室，安徽 马鞍山 243000)

根据前人运用数值模拟方法在矿山岩体力学中的研究和探索[1-7]，本文拟利用FLAC3D数值模拟分析方法，对缓倾斜薄至中厚磷矿床在单一地下开采及露天转地下开采两种不同开挖方式下坡高对采场顶板、围岩的稳定性及矿压活动规律的影响。对未来的磷矿山地下开采工作具有一定的技术参考价值。

1 FLAC3D软件简介

FLAC3D是在FLAC基础上研发的能够进行土质、岩石和其他材料的三维结构受力特性模拟和塑性流动分析的软件[8]。FLAC3D具有比较完善的后处理功能，对于数据和结果的处理比较容易实现。近年来，国内外诸多科研工作者利用FLAC3D软件对采矿过程中围岩及边坡稳定性、采场结构参数优化、巷道与工作面的时空关系等一系列复杂力学问题展开了大量的研究，并取得了许多重要的研究成果[9]。

2 模型的构建及计算方案

2.1 基本假设

本文的数值模拟主要对应力与变形进行分析研究。

1)岩性的假设

假设岩石有各向同性、均质的特性，应力与应变符合摩尔-库伦准则。

2)水平构造应力的假设

开挖区域矿体构造简单，假设水平构造应力不予考虑。

3)矿房结构的简化

将数值模型中的巷道、天井、斜井、联络巷以及溜井等矿房结构简化为实体。

2.2 模型几何尺寸

以云南晋宁周边典型的缓倾斜薄至中厚磷矿床为研究背景，以层状岩质边坡与地下采场围岩及其上覆岩体组成的复合采动系统为研究对象。……