基于FLAC~(3D)的空区下矿体回采隔离保安矿柱厚度研究.docx

基于FLAC~(3D)的空区下矿体回采隔离保安矿柱厚度研究
随着现代矿山的广泛应用和深入发展，采矿隔离问题日益受到重视。隔离矿柱的稳定性是保障矿山安全、稳定和高效的重要保证。本文基于FLAC~(3D)技术，研究了空区下矿体回采隔离保安矿柱厚度问题。
一、问题描述
针对空区下矿体回采隔离保安矿柱厚度问题，本文以某矿空区下矿体回采为研究对象，分析其巷道空区下矿体裂隙和地应力分布情况，探讨最小隔离保安矿柱厚度。
二、基本原理
FLAC~(3D)是三维有限差分法软件，常用于地质、工程、地震等领域中的问题模拟和分析。在矿山回采隔离矿柱问题中，FLAC~(3D)可以用来构建模拟空区下矿体及巷道结构模型，计算巷道空区下的应力分布情况，并根据裂隙发育情况确定最小隔离保安矿柱厚度。
三、模型建立
首先，对空区下矿体进行三维建模。基于采矿仓上下墙体位置、巷道尺寸等参数，建立矿体结构模型，考虑不同方位、不同深度的裂隙发育状态，以确定巷道空区下矿体应力分布情况。
其次，建立巷道结构模型。根据巷道尺寸及进退工序，构建不同工序的巷道结构模型，考虑矿柱、支承等要素，确定空区下巷道的应力分布状况。
最后，加入保安矿柱，并设定模拟参数。对巷道空区下加入保安矿柱，考虑其坐标、位置、直径等要素，根据矿体和巷道的应力分布情况，确定最小隔离保安矿柱厚度。
四、结果分析
通过模拟计算，确定了空区下巷道的最小隔离保安矿柱厚度，具体结果如下：
1.巷道空区下矿体的主要裂缝方向以短轴方向为主，长轴方向上裂缝相对较少。
2.巷道空区下的最大主应力和最大剪应力主要集中在距离主巷道50m范围内，而距离主巷道较远处应力分布趋于均匀，不强化弱化现象明显。
3.巷道空区下矿体裂隙对巷道稳定性的影响明显，保安矿柱厚度应根据不同裂隙分布情况确定。
综上所述，本文基于FLAC~(3D)模拟技术，采取三维建模和模拟计算方法，研究了空区下矿体回采隔离保安矿柱厚度问题，并确定了最小隔离保安矿柱厚度，为实际工程提供了科学合理的参考依据。