特约专题——“膏体充填采矿技术进展”专题 | 下向进路充填采矿法采场结构参数与充填体强度协同优化研究
特约专题——“膏体充填采矿技术进展”专题 | 下向进路充填采矿法采场结构参数与充填体强度协同优化研究
摘要: 针对下向进路充填采矿法在复杂矿体中结构参数与充填体强度不协同的问题, 以毛坪铅锌矿为背景, 开展二者协同优化研究, 旨在为矿山安全扩产提供依据。研究采用 Flac 3D 软件建立三维数值模型, 模拟 3.5,m×3.0,m 、 4.5,m×4.0,m 和 5.5,m×5.0,m 3 种进路尺寸的回采过程, 并基于二分法强度搜索, 确定了不同尺寸下打底层充填体的临界强度需求。结果表明: 进路尺寸为 3.5,m×3.0,m 时, 临界内聚力为 350,kPa , 对应强度 0.96,MPa ; 尺寸增至 4.5,m×4.0,m 时, 临界内聚力为 410,kPa , 强度需求为 1.13,MPa ; 尺寸扩大至 5.5,m×5.0,m 时, 临界内聚力达 620,kPa , 强度需求升至 1.71,MPa 。结合矿山实测充填体平均强度 4.41,MPa 与浮动安全系数 3.6 , 计算得到 3 种尺寸下实际强度需求分别为 3.46,MPa 、 4.07,MPa 和 6.16,MPa 。分析表明, 在当前充填体强度条件下, 进路由 3.5,m×3.0,m 扩大至 4.5,m×4.0,m 可行, 但继续扩大至 5.5,m×5.0,m 则强度不足。研究明确了进路尺寸扩大与充填体强度的定量关系, 为类似条件下进路参数优化与充填配比设计提供了具体依据, 对实现安全高效开采具有指导意义。