大曹各寨铁矿充填采矿法预留顶柱选择数值模拟研究

摘要

在分析地下铁矿难采矿体开采面临的技术问题及介绍国内一些铁矿山采用充填法情况的基础上,以大曹各寨铁矿为背景,综合考虑该矿水文地质较为复杂、地表不允许塌落等影响因素,提出采用上向分层全尾砂胶结充填采矿法,应用FLAC-2D对其进行了数值模拟研究,重点进行了预留保安顶柱不同厚度时覆盖层沉降特点与安全稳性分析。研究结果表明：在不同方案的研究中,随开挖与充填。采动区域附近顶板形成应力降低区,塑性区分布在沉陷剧烈区两侧形成滑移面,充填一定程度限制了地表的大规模沉陷,但在沉陷中心仍有较大垂直位移,在铁路附近地表变形参数极值符合安全规定。随预留保安顶柱厚度增加,塑性区逐渐减小,地表沉降值明显降低。综合分析各方案结果,推荐选择50m预留顶柱方案。