矿业研究与开发

作者：苏辕,刘晓云,罗斌玉,杨世荣,郝俊,李鹏程

关键词：多层矿体;底板应力迁移;矿柱群;应力集中系数;房柱法开采

开采近距离多层矿体时,下层矿体开采的安全性受到上层矿采空区矿柱底板应力迁移规律的影响.为研究在矿柱群荷载作用下的底板应力传递规律,以某磷矿为研究对象,从半无限空间体理论出发,将矿柱群底板荷载分布规律视为周期性方波,采用余弦函数近似表征方波的波函数(矿柱群底板应力分布).采用逆解法建立了底板应力传递的方波模型.运用数值模拟方法研究了两种不同本构关系(弹性模型和摩尔库仑模型)下采空区底板的应力集中程度和矿柱群的能量储存耗散规律.结果表明:在弹性本构模型下,采空区矿柱传递的荷载和储存的弹性能越多,底板应力集中越高;在弹塑性本构模型下,采区中心区域矿柱产生破坏,能量发生耗散,底板应力集中程度较小;在矿柱荷载作用下,底板15m 范围内存在较大的应力集中,矿柱下3m 处应力值最高.研究结果为近距离多层矿体房柱式开采的地压控制提供了参考.

来源：2024年第11期

《矿业研究与开发》期刊编辑部

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