石膏矿采空区地面塌陷特征的离散元模拟-南京大学

摘 要：邳北石膏矿区由于石膏矿大量开采引发的采空区地面塌陷灾害日益严重，掌握石膏矿采空塌陷过程及控制因素，对保障矿区人民生命财产安全具有重要的意义。根据希州石膏矿典型的工程地质条件，利用 MatDEM 建立了采空区离散元模型，研究了矿房数量、矿房尺寸、矿柱宽度以及护顶层厚度对采空区塌陷特征的影响，同时研究了塌落拱稳定的影响因素，揭示了采空塌陷特征和机理，模拟所得的塌陷深度与影响范围与实际调查结果相近，验证了离散元用于石膏矿采空区地面塌陷研究的可行性，为邳北石膏矿采空区塌陷的监测设计、预测预报以及灾害防治提供了理论参考。

关 键 词：地面塌陷；离散元；MatDEM；石膏矿

图4 塌陷后应力分布(单位:MPa)

图6 双矿房（Wf=10m,Td=1m）矿柱竖向压应力时程曲线

图10 各监测点处应力时程曲线

图11 塌陷过程热量分布情况（单位：J)

王波,蔡承刚,汤志刚,景佳俊,张丹.石膏矿采空区地面塌陷特征的离散元模拟[J].矿业研究与开发,2021,41(07):71-78.