矿业研究与开发

作者：向伟华,周涛,王社光,路燕泽,甘德清,杨志强,刘志义,王立杰

关键词：破碎矿体;高阶段采场;顶板支护;参数优化;数值模拟

为解决顶板支护参数取值不合理导致顶板失稳、材料浪费的难题,以中关铁矿北区采场为研究背景,进行支护参数优化研究.首先,基于悬吊理论和松动圈理论,并结合未支护时数值模拟结果,将塑性区作为松动圈判定依据,得出松动区厚度,进而得出锚杆长度为2.4~4.4m;其次,根据岩体质量,设计锚杆间排距分别为0.8m×0.8m 和1.2m×1.2m,锚杆长度分别为2.4m 和4.4m,锚固力分别为17.5MPa和20MPa,采用FLAC3D软件建立回采模型,对比分析各方案顶板竖向应力、竖向位移、塑性区分布规律;最后,以模拟结果为基础,采用指标满意度法,选取顶板沉降量、应力释放区高度、塑性区面积以及锚杆总长度等指标,建立了综合考虑安全与经济效益的锚杆参数优选模型,计算得出综合满意度最高为0.899,确定锚杆间排距0.8m×0..8m、锚杆长度4.4m、锚固力20MPa为最优方案.模拟结果为该矿体锚杆参数的确定提供了理论支撑.

来源：2025年第9期

《矿业研究与开发》期刊编辑部

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