深部高應(yīng)力礦柱應(yīng)力隔斷帷幕的卸荷效應(yīng)研究

于世波 楊小聰 王志修 原 野

（1.北京科技大學(xué)土木與資源工程學(xué)院，北京 100083；2.北京礦冶科技集團(tuán)有限公司，北京 102628；3.國家金屬礦綠色開采國際聯(lián)合研究中心，北京 102628）

南非、加拿大等幾個國家已經(jīng)進(jìn)入深部高應(yīng)力開采階段［1-3］，我國隨著會澤鉛鋅礦等一批礦山轉(zhuǎn)向深部開采，中國硬巖礦山已經(jīng)逐步進(jìn)入深部開采階段。深部開采中巖爆是硬巖礦山最主要的災(zāi)害之一［4-6］，已有實(shí)踐記錄表明巖爆已經(jīng)給安全生產(chǎn)造成巨大威脅。其中在采場尺度層面，微震監(jiān)測結(jié)果顯示諸多礦塊開采末期遺留的8～12 m厚的頂?shù)字驗(yàn)閮Υ娴母吣芰颗c高應(yīng)力導(dǎo)致巖爆發(fā)生頻次多、量級大［3］，已成為礦山開采的“硬骨頭”。針對這一問題，通過技術(shù)手段降低高應(yīng)力礦柱賦存的高應(yīng)力、并實(shí)現(xiàn)高應(yīng)力礦柱的主動卸荷是重要的對策措施。Andrieux等提出了基于堵塞式卸荷爆破孔制造應(yīng)力隔斷帷幕的方式對高應(yīng)力礦柱實(shí)現(xiàn)卸荷以及應(yīng)力隔斷帷幕實(shí)現(xiàn)卸荷的解析評價方法［7-10］，從而降低高應(yīng)力礦柱回采過程中的巖爆事件量級，但應(yīng)力隔斷帷幕實(shí)施后對于高應(yīng)力礦柱卸荷程度欠缺清晰的定量化評價。

本項(xiàng)目以會澤鉛鋅礦采礦實(shí)踐為背景，采用數(shù)值模擬方法，研究應(yīng)力隔斷帷幕實(shí)施前后的應(yīng)力場、變形場和巖爆應(yīng)力風(fēng)險指標(biāo)的變化特征，從而揭示和量化應(yīng)力隔斷帷幕對于高應(yīng)力礦柱的卸荷效應(yīng)，為深部高應(yīng)力礦柱的安全高效回采奠定理論基礎(chǔ)。

1 應(yīng)力隔斷帷幕模擬實(shí)現(xiàn)

1.1 工程……

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