矿业研究与开发

作者：卢宏建,常星航,李胜,张培智,汪永强,张友志

关键词：地下开采;隔水矿柱;尺寸优化;稳定性分析

为合理确定滦州某铁矿第四系隔水护顶矿柱厚度和断层隔水矿柱宽度,以滦州典型充填法开采矿山为工程背景,通过理论分析,在对矿山隔水矿柱尺寸优化的基础上,运用大型有限元数值计算模型对优化后的尺寸进行了稳定性评价.结果表明:设计矿体开挖充填后,位移最大值影响区域高度未侵入第四系下风化层;最大、最小主应力均为压应力,未发生拉应力区域,未超过围岩抗压强度,接近风化层抗压强度;风化岩未产生塑性区破坏单元.断层和矿柱最大、最小整体位移敏感区域分布在0~30m;断层和矿柱主应力均为压应力,未发生拉应力;断层与围岩接触区域压应力达到塑性强度,矿柱区域主应力未超出矿柱强度;断层与矿柱接触区域、断层与围岩接触区域局部产生塑性区,未形成贯通区域.矿山－110m 水平以上矿体留设为护顶矿柱,满足风化岩层隔水开采安全要求;断层北侧留设100m 隔水矿柱、南侧留设60m 隔水矿柱,满足隔水开采安全要求.研究结果可为类似矿山地下开采过程中隔水矿柱留设和评价提供参考.

来源：2025年第6期

《矿业研究与开发》期刊编辑部

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