充填采矿法采场结构参数的有限元数值模拟分析

摘要

随着大型采矿设备和新型充填材料的研制成功,以及矿山岩石力学理论的发展,充填采矿法已成为大型冶金矿山主要采用的采矿方法。采用充填采矿法时,采场结构参数的选择通常根据经验公式选取,其合理性和可靠性缺乏理论依据。首先介绍了传统确定充填法采场结构参数的基本方法,以及存在的问题。在此基础上,采用弹塑性理论,综合考虑了矿体的赋存条件,建立了采场稳定性分析的三维数值模型。使用ABAQUS大型有限元分析软件,分析了充填采矿法不同结构参数时采场的稳定性,分析了围岩应力和位移随采场结构参数尺寸、开挖和充填顺序的变化情况。通过有限元数值模拟分析,对采场的结构尺寸进行了优化,有效地维护了采场的稳定,为安全、高效地回采地下矿产资源提供了理论依据。