弓长岭铁矿上下含铁带开采稳定性研究

田迎春,范文录,马 东,谢盛青,宫国慧,陈小伟,李宗武,王怀勇,胡世超,傅利民(.鞍钢集团矿业弓长岭有限公司,辽宁 辽阳007;.中国恩菲工程技术有限公司,北京00038)

1 前言

弓长岭铁矿位于辽宁省辽阳市弓长岭区苏家街道,北距沈阳70 km,西北距辽阳市39 km,矿区交通十分便利。弓长岭铁矿目前采用采矿方法主要为无底柱分段崩落法,为解决矿山面临的采矿损失率和贫化率大等问题,研究采用充填法开采,开采示意图如图1所示。

图1 弓长岭充填法开采示意图

弓长岭铁矿自西向东被划分为三个区段,西北区、中央区和东南区。中央区分为上含铁带采区和下含铁带采区,上下含铁带间隔最近接近10 m,上铁带平均厚度为15 m,下铁带平均厚度为10 m,铁矿层总体走向120° ～160°,北东倾,平均倾角70°。根据类似矿山生产条件,设计上铁带采场跨度为20 m,下铁带采场跨度为25 m。由于上下铁矿层间隔距离较近,下铁带矿体开采必然对上铁带的岩层及充填体产生影响,难以确保中间隔离岩柱及充填体的稳定性,因此需通过数值分析进一步予以验证[1]。

研究采用有限差分程序FLAC3D5.0[2]建立弓长岭铁矿上下铁带开采模型,对给定的设计采场参数下的矿体分别进行不充填开采及充填开采稳定性分析研究,验证上下铁矿层开采稳定性,为矿山安全开采提供理论依据。

2 数值模型

数值分析的可靠性在一定程度上取决于所建立的计算模型,包括计算模型的真实度、应力条件、岩体力学参数及其破坏准则等[3]。……