基于MatDEM的露天转地下房柱法开采覆岩与边坡失稳规律研究

耿加波^1，2，兰祥²，李小双³，唐世斌¹，周令剑¹

摘　要：随着露天矿山转入地下开采，研究二次扰动后覆岩与边坡系统的稳定性显得尤为重要。以江西某大型露天转地下房柱法开采矿山为研究背景，使用MatDEM离散元软件建立了数值模拟模型，计算并分析了房柱法开采扰动下覆岩与露天边坡的位移、应力以及动能等参数的变化规律。结果表明：随着开采空区形成，采场覆岩形成了以开采区域为中心的椭圆形应力降低区，该区域岩层发生了显著的破坏，并且沿着开采推进方向移动。采场顶板的应力变化随开采进程表现出应力集中—应力增大—应力重构—应力平衡4个阶段。地下开采使得采场覆岩以及露天边坡产生了较大位移，覆岩的岩移面积和岩移动能均较边坡的更大，覆岩的变化表现出更加敏感的特性。研究结果可以为相似矿山的开采设计提供借鉴。

关键词：二次扰动；露天转地下开采；覆岩；边坡；MatDEM

图2 开采过程覆岩与边坡系统应力分布规律

图4 开采过程覆岩与边坡系统位移分布规律

图7 覆岩与边坡的岩移动能变化规律

图8 不同标高区域的岩移面积变化规律

耿加波,兰祥,李小双,等.基于MatDEM的露天转地下房柱法开采覆岩与边坡失稳规律研究[J].金属矿山,2024,(08):177-182.

DOI:10.19614/j.cnki.jsks.202408024.