现代矿业 ›› 2025, Vol. 41 ›› Issue (09): 108-115.
刘哲伟 周 林 张 强
摘要: 以张庄铁矿为工程背景,采用数值模拟方法,系统分析高大采场在回采过程中的稳定 性与安全性。基于COMSOL仿真平台,构建了包含围岩、矿体和充填体的精细化三维地质力学模型, 真实反映采场地质条件与结构参数。通过模拟“隔一采一”的回采顺序(以 0204和 0507盘区为例), 从应力分布与位移演化2个维度,系统分析了一步采与二步采过程中围岩与充填体的力学响应。研 究结果表明:应力集中显著出现在采空区边角及矿柱区域,201~205矿房开采后,最大应力值随开采 推进由 16.3 MPa增至 24.3 MPa;二步采过程中,因两侧均为充填体,其强度远低于原岩,导致采空区 顶板下沉与底板鼓胀显著;501~505矿房开采后,Z向位移最大达 18 cm,Y向位移达 12 cm,充填体持 续向采空区方向移动,存在片帮风险。研究结果为类似条件下大结构参数采场的稳定性分析与安全 控制提供了理论依据和工程参考。