阿舍勒铜矿矿柱回采降贫方案数值模拟研究

郭志辉. 阿舍勒铜矿矿柱回采降贫方案数值模拟研究[J]. 矿产保护与利用, 2025, 45(2): 77-83. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2025.08.003
引用本文: 郭志辉. 阿舍勒铜矿矿柱回采降贫方案数值模拟研究[J]. 矿产保护与利用, 2025, 45(2): 77-83. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2025.08.003
GUO Zhihui. Numerical Simulation on the Poverty Reduction Scheme for Pillar Back Mining at the Ashele Copper Mine[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2025, 45(2): 77-83. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2025.08.003
Citation: GUO Zhihui. Numerical Simulation on the Poverty Reduction Scheme for Pillar Back Mining at the Ashele Copper Mine[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2025, 45(2): 77-83. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2025.08.003

阿舍勒铜矿矿柱回采降贫方案数值模拟研究

  • 基金项目: 国家自然科学基金项目(51804017)
详细信息
    作者简介: 郭志辉(1990—),中级工程师,主要从事金属矿山采矿技术及管理工作,E-mail:429373991@qq.com
  • 中图分类号: TD823

Numerical Simulation on the Poverty Reduction Scheme for Pillar Back Mining at the Ashele Copper Mine

  • 为解决阿舍勒铜矿大直径深孔空场嗣后充填采矿法中二步骤回采矿柱的充填体失稳破坏、造成矿石贫化率高的问题,提出了在充填前于侧翼添加支护网的降贫方案。利用FLAC3D数值模拟软件,对阿舍勒铜矿−50~−100 m“隔一采一”方案进行了数值模拟。利用Geogrid模块构建矿用钢塑网、矿用塑性网和矿用柔性网,分别添加在充填体两翼进行数值模拟研究。结果表明,与无支护网相比,支护网的添加,有效减少了采空区两翼充填体的X方向位移,其中矿用柔性网使得位移减小了24.1%;计算了四种情况下采场的塑性区大小,支护网作用下的塑性区均有减小,柔性网效果最显著,降低了93.1%。该研究成果为矿山解决矿柱回采过程中充填体坍塌问题提供了理论依据。

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  • 图 1  降贫方案示意图

    Figure 1. 

    图 2  数值模型构建

    Figure 2. 

    图 3  模型分组

    Figure 3. 

    图 4  无支护网数值模拟结果(单位:m)

    Figure 4. 

    图 5  矿用柔性网数值模拟结果(单位:m)

    Figure 5. 

    图 6  矿用塑性网数值模拟结果(单位:m)

    Figure 6. 

    图 7  矿用钢塑网数值模拟结果(单位:m)

    Figure 7. 

    图 8  三种网支护效果对比

    Figure 8. 

    图 9  无支护塑性区

    Figure 9. 

    图 10  矿用柔性网支护塑性区

    Figure 10. 

    图 11  矿用钢塑网支护塑性区

    Figure 11. 

    图 12  矿用塑性网支护塑性区

    Figure 12. 

    图 13  塑性区体积计算结果

    Figure 13. 

    表 1  支护网物理学参数

    Table 1.  Physical parameters of the supporting nets

    矿用钢塑网矿用塑性网矿用柔性网
    变形/mm330400600
    承载能力/kN6.646.423.64
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    表 2  模拟参数

    Table 2.  Simulation parameters

    岩体 抗压强度
    /MPa
    抗拉强度
    /MPa
    弹性
    模量/GPa
    内聚力
    /MPa
    内摩擦
    角/(°)
    矿岩 178.44 11.54 78.03 23.46 36.9
    充填体 2.83 0.11 0.5 1.46 29.6
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出版历程
收稿日期:  2024-11-19
刊出日期:  2025-04-15

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