张东杰，任凤玉，王健多. 崩落法开采岩体冒落及岩移机理[J]. 采矿与岩层控制工程学报，2021, 3(3): 033521.
ZHANG Dongjie, REN Fengyu, WANG Jianduo. Rock mass caving and movement mechanism of caving mining[J]. Journal of Mining and Strata Control Engineering, 2021, 3(3): 033521.
崩落法开采岩体冒落及岩移机理
张东杰1，任凤玉2，王健多3
(1. 内蒙古科技大学 矿业与煤炭学院，内蒙古 包头 014010；2. 东北大学 资源与土木工程学院，辽宁 沈阳 110819；3. 中国石油辽河油田公司，辽宁盘锦 124010)
摘 要：为研究倾斜厚矿体开采岩体冒落及岩移机理，以某铁矿崩落法开采为工程背景，通过现场监测对开采过程中顶板覆岩冒落及岩移特征进行了研究，并采用数值模拟分析了节理影响下覆岩断裂破坏、应力演化及损伤发展特性，对岩体冒落及岩移机理进行了探讨。研究结果表明：岩体冒落表现为缓慢—快速交替的拱形冒落特征，岩体冒落的剧烈程度与冒落发展正相关；地表水平变形以波浪形变化为主，上盘侧最大水平变形值为下盘的1.4～1.9倍，运输道路附近的最大沉降值约为32.5 mm，沉降中心在采矿后期以非对称形式向上盘偏移，沉降率逐渐下降。岩体冒落是拉伸与剪切裂纹沿着节理与完整岩桥相互贯通所致，分为滑移破坏区与倾倒破坏区，应力拱周期性演化是导致冒落进程变化的主要原因；地表沉降特征受节理与开采跨度的共同影响，断裂角发生偏转并以上盘破坏为主，是导致地表沉降中心偏移的主要原因。在未来采矿过程中，塌陷坑上盘有发生大规模沉降及塌陷的风险，研究提出的塌陷坑废石充填岩移控制措施，可实现对运输道路的有效维护。
关键词：倾斜厚矿体；岩体冒落；断裂角；岩移控制
基金项目：国家自然科学基金资助项目 (51534003)
作者简介：张东杰(1988—)，男，辽宁凌源人，讲师，博士，主要从事采矿工艺技术、岩体冒落及岩移规律等方面的研究工作。E-mail：834381852@qq.com
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