瓦厂坪铝土矿综采工作面围岩变形与采动应力分布规律研究

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作   者：

雷显权;  刘福春;  熊有为;  刘恩彦;  朱国辉; 

作者机构：

长沙有色冶金设计研究院有限公司; 

关键词：

瓦厂坪铝土矿;  围岩变形;  综合机械化开采;  回采工作面;  采动应力; 

期刊名称：

中国有色金属学报

i s s n：

1004-0609

年卷期：

2022 年 32 卷 002 期

页   码：

574-585

摘   要：

瓦厂坪铝土矿是国内首个采用综合机械化开采工艺的有色金属地下矿山.采用三维弹塑性有限元数值模型对综采工作面回采过程进行了计算模拟,揭示了工作面顶、底板围岩的变形特征和采动应力的空间分布特征与演化规律.结果表明:1)工作面矿层采出后,采空区顶板发生沉降变形,底板发生鼓起变形;变形量在工作面中部最大,往两端逐渐减小;工作面长度越长,顶、底板变形越大.2)采动应力在工作面两端和前后方产生应力集中,形成高支承压力区;采空区顶板大范围应力降低,最小主应力为近竖直向拉应力.3)工作面前方应力集中区随工作面推进向前转移,采动应力峰值随之逐渐增大;采空区顶板采动应力在工作面推进过程中保持相对稳定.研究结果对合理确定工作面长度、工作面顶板精准支护、应力集中区稳定性控制和采空区顶板安全管理等工作具有重要指导作用.