矿业研究与开发

作者：石国华,潘宝强,周文略,湛景震,杨鹏锦

关键词：顶柱回采;进路充填法;Mathews稳定图法;数值模拟;稳定性分析

针对安徽刘塘坊铁矿上覆分级尾砂充填体下顶柱回采问题,首先,通过荷载传递线交汇法、厚跨比法、普氏拱法理论,综合确定顶柱的最大可采厚度.然后,通过Mathews稳定图法确定不同采场宽度下顶柱最大暴露面积.最后,结合现场开采方式,对穿脉、沿脉2种开采方式及5种采场结构进行开挖数值模拟,并对不同开采方式、采场结构参数下顶板沉降、应力、塑性区及开挖矿石量进行综合分析.结果表明:当采场跨度为6m 时,顶柱安全厚度为5m.结合Mathews稳定图法确定的真实水力半径,计算获得采场进路长度最大为30m;当采用沿脉开采方式时,不同进路间柱宽度下顶板沉降为16mm、18mm 及20mm;当采用穿脉开采方式时,顶板最大沉降为33.52mm.穿脉开采下顶板最大应力增大0.1 MPa.综合对比分析,当采用沿脉开采的方式,进路间柱为4m 时,此时顶板沉降在可控范围内,且能较好地满足矿山生产的安全、高效和经济需求,预计回采顶柱资源约48万t,既能保障矿山产能平稳过渡,也可以为其他类似工程提供借鉴.

来源：2026年第3期

《矿业研究与开发》期刊编辑部

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