矿业研究与开发

作者：冯福康,杨甜滋,刘东锐,盖向阳,马磊

关键词：高品位底柱;超前回采;人工假顶;力学模型;方案优化;配筋设计

针对某铜镍矿因备采中段和采场数量不足、出矿品位波动大等导致的高品位底柱回采难题,提出了3种回采技术方案:盘区机械化上向进路充填采矿法、下向进路充填采矿法、上向进路＋分条中深孔联合采矿法,通过综合对比分析各方案优缺点及技术经济指标,确定盘区机械化上向进路充填采矿法为最优方案.基于古典杨森散体压力理论计算底柱压覆荷载,并采用简支梁、软支弱板力学模型分析人工假顶厚度与最大压应力之间的关系.综合考虑人工假顶构筑形式和胶凝材料力学性能,确定了人工假顶的充填构筑参数:假顶厚度7.0m,充填体28d强度为4.5 MPa.针对人工假顶构筑中存在的质量、安全与成本问题,通过优化构筑方案,确定当人工假顶作为下部采场10m 顶柱的直接顶板时(优化方案一)为最佳方案,人工假顶采用底筋 腰筋 顶筋组合的配筋设计方案.应用结果表明,该底柱回采方案切实可行,底柱采场盘区生产能力提升至276/d,矿柱回采率达82％,采场地压活动稳定,人工假顶构筑工艺操作性强、安全可靠,实现了底柱资源的安全高效回采,为同类矿山底柱回采工作提供了技术借鉴.

来源：2026年第1期

《矿业研究与开发》期刊编辑部

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