现代矿业 ›› 2026, Vol. 42 ›› Issue (09): 41-48.
周昭成1 韦天禄1 王 沉2 王 威2 龙绍亮2 王明飞2
ZHOU Zhaocheng1 WEI Tianlu1 WANG Chen2 WANG Wei2 LONG Shaoliang2 WANG Mingfei2
摘要: 深部磷矿机械化开采受地应力升高、岩体破碎等条件影响,采场暴露跨度极易诱发顶 板冒落、矿柱失稳等灾害,合理优化采场结构参数是保障安全高效开采的关键。以贵州某深部磷矿 为工程背景,针对悬臂式掘进机截割嗣后充填采矿工艺,综合采用现场地质调研、多方法岩体质量评 价、Mathews稳定性图表法与FLAC3D数值模拟开展采场参数优化研究。通过RMR、IRMR、MRMR分 级方法,完成矿岩质量判定,顶板白云岩与磷矿层为Ⅲ级中等岩体,底板硅质岩为Ⅱ~Ⅲ级中-良岩体。 基于Mathews理论,计算明确采场稳定性分区阈值,稳定区、无支护过渡区临界水力半径分别为5.30, 8.70 m。固定采场长度50 m,设置10~15 m共6种跨度工况进行数值模拟对比,分析围岩应力、顶板位 移及变形演化规律,发现14 m跨度采场扰动最显著,15 m跨度稳定性略有回升,但安全储备不足。综 合优选得到最优采场结构参数为长度50 m,跨度10 m,该参数下采场应力集中弱、顶板变形量最小。 现场工业试验验证,优化参数可有效抑制围岩剪切破坏与顶板冒落,围岩整体稳定性良好,可为同类 深部磷矿机械化开采参数设计提供参考。