矿业研究与开发

作者：张冰洁,陈晓青,杨宇江,王薪荣,赵江东

关键词：露天转地下开采;隔离矿柱厚度;双剪统一强度理论;质点安全系数;开采扰动

针对露天转地下开采过程中隔离矿柱安全厚度留设及稳定性问题,以国内某露天转地下开采金属矿山为工程背景,基于双剪统一强度理论的质点安全系数计算方法与数值模拟,对不同隔离矿柱厚度、不同回采步骤条件下的采场进行动态模拟和对比分析.结果表明:(1)矿房宽度为20m 时,采场隔离矿柱最优安全厚度为39.37m,此时隔离矿柱底面质点安全系数最小值为1,满足工程安全需求,结合工程实际考虑隔离矿柱厚度为40m;(2)隔离矿柱底面质点安全系数随厚度增加呈非线性增长趋势,空间分布特征相近:上盘围岩接触区域安全系数低于下盘,顶板宽度方向上底边中心处安全性低于两端,顶板长度方向自西向东呈递增趋势;(3)开采扰动导致隔离矿柱稳定性劣化,随着采空区暴露面积的增加,危险范围随之扩大,越靠近采空区质点安全系数越小,危险区域随回采推进由底面中心迁移至长边中点.研究提出的基于临界安全厚度阈值与动态风险演化的隔离矿柱厚度优化方法,可为露天转地下开采矿山隔离矿柱安全厚度留设问题提供参考.

来源：2026年第1期

《矿业研究与开发》期刊编辑部

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