关键词:
进路宽度
围岩
应力分布
位移量
塑性区分布
稳定性
摘要:
增加回采进路宽度,能够改善无底柱分段崩落法的放矿效果,但也存在着进路稳定性降低的风险。采用数值分析方法,分析了某铁矿西矿段开采时5组进路宽度下的围岩应力分布规律、位移量变化和塑性区分布特征,研究了进路宽度对围岩稳定性的影响。结果表明:①围岩中最大与最小主应力在进路顶板、底板与侧帮处的应力集中区呈不同形态分布,其范围差异也较大,而且两相邻进路之间受应力叠加作用影响,存在1个“圆角矩形”应力集中区。②随着进路宽度和围岩深度增加,围岩中的最大与最小主应力也随之增大,各应力集中区范围大小产生了不同的变化,其中顶底板处的应力集中区范围增幅较大,5组进路宽度下的顶板围岩均易发生张拉破坏。③在进路宽度为7 m和8 m时,最小主应力变化受到了相邻进路围岩应力叠加作用影响,侧帮围岩发生张拉破坏的可能性较大。④进路顶板位移量呈现出了“中间大、两侧小”的特征,顶板下沉量及其增幅远大于侧帮下沉量与增幅,增加进路宽度易造成进路顶板垮落事故。⑤顶底板围岩中塑性区以剪切塑性区和张拉塑性区的混合区为主,两帮围岩中以剪切塑性区为主,进路宽度越大,塑性区总体积增长越快,进路宽度增加过大不利于顶板的稳定性。建议该矿山西矿段进路宽度应以6 m为宜,并对进路两帮采取支护措施,若大于6 m时,则需对顶板围岩采取适当支护措施。