基于大变形离散元模拟分析的地表移动范围确定

杨八九 侯克鹏 程 涌 刘永文

(1.云南亚融矿业科技有限公司，昆明 650093；2.昆明理工大学 国土资源工程学院，昆明 650093；3.金平长安矿业有限公司，云南 金平 661500)

1 工程概况

金平长安矿业有限公司长安矿段自2003年开始建设，1 520 m水平以上采用露天开采，1 520 m以下转为地下开采。截至2016年5月，露天开采最低标高已至1 532 m，离露天开采最底标高1 520 m仅有一个台阶高度(12 m)，即将转为地下开采，然而矿区内有金平—老猛省级三级公路(以下简称金老公路)通过，其东端在双金桥处连接昆明—金平—那发口岸公路，西端在老猛处连接昆明—元阳—绿春—思茅公路，是昆明至老猛的唯一通道，重要程度不言而喻。所以不同剖面地下开采过程对金老公路的影响是本文研究的重点。

2 分析模型的构建及计算方案

2.1 计算模型的建立

根据长安矿段露天边坡、矿体、山体的实际形态和金老公路的位置，模拟开采1 520 m以下矿体的情况，允许围岩依照自身的力学机制发生一定的位移或破坏，研究露天边坡及金老公路的稳定性。本次选择了地下矿体较多且延伸较深的0-2#、4#、2#和3#剖面进行模拟，其中离矿体较远的灰岩单元划分为5 m×5 m的块体，矿体和砂岩单元划分为3 m×3 m的块体。所建模型见图1。

图1 各剖面模型单元划分块体位置示意图Fig.1 Block location of model units in each section

该模型采用位移边界约束，即模型的底部和左右两边，采用位移固定约束，模型顶部不加约束，模型内部形成采空区后不施加任何约束，允许围岩依照自身的力学机制发生一定的位移或破坏，从而研究下部矿体回采后露天边坡的稳定性及对山体、公路的影响。……