采矿中矿柱与围岩对采空区破坏影响的数值模拟分析

"矿柱及围岩对采空区破坏影响的数值模拟研究 (2006年)" 本文是一篇工程技术领域的论文，主要探讨了矿柱和围岩对采空区稳定性的影响，以及如何通过数值模拟来研究这一问题。在采矿过程中，顶板冒落、巷道底鼓和矿柱破坏是常见的岩石力学问题，这些问题直接关系到矿山的持续安全运营和人员安全。 作者张晓君使用了岩石破裂过程分析软件RFPA2D，该软件能够模拟岩石在不同应力条件下的破坏行为，特别是对于复杂地质结构和非线性力学行为的模拟十分有效。通过该软件，他模拟了不同顶板、底板和矿柱岩性条件下的采空区破坏过程，以了解不同岩石性质如何影响采空区的稳定性。 模拟结果显示，采空区的破坏是一个从变形逐渐发展到破坏的动态过程。关键发现是，岩性的差异显著影响破坏模式。软弱的岩石区域更容易首先发生微破裂，并且这些微破裂会逐渐扩展，导致顶板和底板的破坏，同时矿柱的稳定性也会受到影响。这意味着在实际采矿操作中，必须考虑到地质条件的差异，选择合适的开采策略和支撑措施，以防止过度变形和不稳定。 此外，文章指出，理解这些破坏特征对于优化采矿设计、提高矿产资源的回收率、减少灾害风险具有重要意义。通过对不同岩性的采空区进行模拟，可以为矿山工程师提供更准确的预测工具，帮助他们制定更有效的安全和生产策略。 关键词如“矿柱”、“采空区”、“底板”、“破坏”和“数值模拟”揭示了文章的核心内容，这些关键词涵盖了研究的各个方面，包括矿井结构的关键组成部分、它们可能遇到的问题以及解决这些问题的现代技术手段。 该研究通过数值模拟方法深入分析了矿柱和围岩对采空区稳定性的影响，强调了岩性差异对破坏过程的重要作用，为采矿工程提供了理论依据和技术参考，有助于提高采矿作业的安全性和效率。