张庄铁矿高大采场回采稳定性分析摘要
以张庄铁矿为工程背景,采用数值模拟方法,系统分析高大采场在回采过程中的稳定性与安全性。基于COMSOL仿真平台,构建了包含围岩、矿体和充填体的精细化三维地质力学模型,真实反映采场地质条件与结构参数。通过模拟“隔一采一”的回采顺序(以0204和0507盘区为例),从应力分布与位移演化2个维度,系统分析了一步采与二步采过程中围岩与充填体的力学响应。研究结果表明:应力集中显著出现在采空区边角及矿柱区域,201~205矿房开采后,最大应力值随开采推进由16.3 MPa增至24.3 MPa;二步采过程中,因两侧均为充填体,其强度远低于原岩,导致采空区顶板下沉与底板鼓胀显著;501~505矿房开采后,Z向位移最大达18 cm,Y向位移达12 cm,充填体持续向采空区方向移动,存在片帮风险。研究结果为类似条件下大结构参数采场的稳定性分析与安全控制提供了理论依据和工程参考。
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