某锂辉石采场人工点柱尺寸设计及稳定性分析

为消除某锂辉石矿山3600 m中段采场上部硐室顶板围岩的安全隐患,对9种不同结构参数的C25混凝土人工点柱进行稳定性研究。以某一具体采场开采工程为研究背景,基于矿柱面积承载与普氏拱理论,计算出人工点柱的安全系数,并采用数值模拟手段模拟了采场开挖过程,分析了不同结构参数人工点柱附近顶板围岩位移及塑性区分布规律。研究结果表明:人工点柱的间距与上部硐室顶板围岩竖直位移呈正相关;人工点柱尺寸大小与上部硐室顶板围岩竖直位移呈负相关。根据安全系数、位移及塑性区计算结果,推荐采用间距为6 m、尺寸为3.0 m×3.0 m的人工点柱,能够对上部硐室顶板围岩起到良好的支撑作用。