基于Mathews图解法的采空区稳定性分析

作     者：谢伟 倪彬 李乾龙 王立 王星 代碧波 XIE Wei;NI Bin;LI Qianlong;WANG Li;WANG Xing;DAI Bibo

作者机构：中国有色金属工业西安勘察设计研究院有限公司陕西西安710054 金属矿山安全与健康国家重点实验室安徽马鞍山243000 中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司安徽马鞍山243000 

出 版 物：《金属矿山》 (Metal Mine)

年 卷 期：2022年第51卷第6期

页      面：40-45页

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

基　　金：“十三五”国家重点研发计划项目(编号:2020YFC1909801) 

主　　题：采空区 Mathews图解法 稳定性理论 主应力 

摘      要：影响采空区危险性的因素诸多并且复杂性高,甚至部分因素具有一定的模糊性。为方便、快捷地对采空区稳定性进行分析,简化危险性影响因素,以湖南某钨矿为研究背景,基于Mathews稳定性图解法理论模型,对不同中段的采空区稳定性进行了理论计算,并依据矿山采空区现状,采用数值模拟法分析了当前采空区下各区域的主应力、位移和塑性区的分布,评估当前状态下主采空区的稳定状态。分析结果表明:12个采空区中,CH5号、CH6号、CH8号以及CH12号采空区以及顶板围岩均处于稳定过渡区,采场整体稳定性一般;而CH9号、CH10号采空区则处于支护区,采场顶板的稳定性较差,有发生局部垮落、失稳的可能性;分析结果与矿山实际情况相符合,据此可对空区危险性进行前期预判,降低空区治理费用与安全风险度。