地下深部开采对竖井稳定性影响的数值分析

谷中元，李彩虹，郭利杰，杨 扬

(1.长春工程学院，长春 130000；2.矿冶科技集团有限公司，北京 100160)

随着社会的不断发展，对能源的需求日益增加，目前浅部矿产资源逐渐枯竭，为满足能源需求，越来越多的矿山开始向深部资源开采发展。但随着矿山开采深度的增加，地应力不断升高，同时地质条件变得更加复杂，易出现一些工程灾害，为井下人员的安全和采场、井巷等的稳定性带来一些不利影响。

为保证地下深部矿山安全开采，国内外学者做了大量研究，但主要集中在深部采场稳定性和深部开采中地表塌陷范围的确定等方面[1-3]，而竖井作为矿山的重要设施，其井筒稳定性对于矿山的提升运输具有重要意义。马凤山等[4]利用FLAC2D软件对山东望儿山矿区浅部复采对竖井井筒的稳定性影响进行分析研究，对比空区不充填方案，发现地下空区充填后竖井位移量减小，井壁基本无拉应力出现，稳定性较好。魏秀泉[5]为研究某铜镍矿采空区对竖井稳定性影响，采用数值模拟方法从应力、位移、塑性区等方面进行分析，发现该竖井在地表附近和底部某一高程范围内易发生开裂和剥落。黄武胜等[6]通过FLAC3D计算软件对金川三矿区设计的不同开挖方案对主、副井的稳定性影响进行研究分析，结果表明同时进行多个工程开挖会对竖井产生一定影响，应及时对井壁进行加固处理。此外，尹士献等[7]、赵海军等[8]、吴永刚[9]均通过数值模拟方法对地下矿体开采中竖井的稳定性进行研究分析，并提出适当建议措施以保证矿山安全生产。……