*基金项目:国家自然科学基金项目(51864023,52264019).急倾斜极薄矿体深部开采采场地压活动规律与控制方法*刘军1,张晶2,周宗红2(1.元阳县华西黄金有限公司,云南红河哈尼族彝族自治州662406;2.昆明理工大学国土资源工程学院,云南昆明654093)摘要:急倾斜极薄矿体常用浅孔留矿法开采,当矿段延伸至深部时,受高地应力环境影响,采场顶部及围岩易失稳破坏,甚至有可能引发岩爆地质灾害。以大坪金矿700m中段V123矿体56至70线矿段为工程背景,针对该矿深埋矿段的工程实际,利用数值模拟研究了浅孔留矿法和削壁充填法开采过程中采场地压活动规律,数值模拟考虑了两种方法落矿和出矿的工艺流程,其后根据数值模拟结果,结合Barton岩爆应力判据,分析了采场围岩岩爆倾向性。结果显示,浅孔留矿法采场塑性区、垂直位移和最大主应力明显大于削壁充填法,开采过程中易引发中等岩爆,而削壁充填法开采过程中采场围岩为弱岩爆倾向性,表明急倾斜极薄矿体深埋矿段可采用削壁充填法合理控制地压及保障生产安全。关键词:急倾斜极薄矿体;深部开采;地压活动规律;岩爆;削壁充填法0引言急倾斜极薄矿体开采一直是采矿工程领域研究的热点之一,受限于矿体厚度、损失贫化、回采效率及生产安全等因素[1],可采用的开采方法有限。随着矿体逐步向深部开采,矿岩力学性质发生复杂变化,且深部岩体易积聚应变能,使得矿岩开挖卸荷过程中极易发生岩爆现象[23]。因此,研究急倾斜极薄矿体深埋矿段的采场地压活动规律及控制方法具有重要的现实意义。针对急倾斜极薄矿体开采与地压管控问题,齐发富等[4]针对大洞金矿岩石力学参数测试,结合岩体质量评价及Mathews图解方法对比分析了浅孔留矿法及削壁充填法采场围岩的稳定性;林荣平等[5]针对义兴寨金矿不稳固矿岩现状,采用模糊数学和层次分析法相结合的方法,优选出上向水平分层充填采矿法开采;刘亚雄等[6]针对急倾斜多层极薄矿体,提出削壁胶结充填采矿法;针对该类矿床开采厚度小、贫损大和安全性差等问题,周佳琦等[7]提出了上向水平分层干式充填采矿法,杨宁等[8]提出了下向进路楼板式假顶采矿法。由此可见,利用充填法开采急倾斜极薄矿体可有效控制采场地压活动,但前述学者对该类矿床深埋矿段的地压活动规律研究较少。急倾斜极薄矿体深埋矿段在高应力环境下,矿岩力学性能与响应状况明显区别于浅部,其地压活动更为剧烈[910]。本文以大坪金矿700m中段V123矿体56至70线矿段为研究背景,通过模拟浅孔留矿法和削壁充填法落矿和出矿的工艺流程,对比分析了两者开采过程...
