Geological and Mineral Surveying and Mapping

针对刚果(金)卡莫阿铜矿近年来深部开采面临的高应力环境下,矿柱稳定性对安全生产带来的重大挑战,本研究基于三维数值模拟方法,针对传统的进路充填采矿法中生产矿柱、联络巷矿柱及隔离矿柱系统开展应力-强度耦合分析。通过建立不同开采深度(200~600 m)、矿柱几何参数(宽度7~25 m)及回采顺序的数值模型,揭示了垂直应力场分布规律与矿柱破坏机制。研究表明：当开采深度超过350m时,生产矿柱需增至25m长度并配合短进路采场及时充填,方可使强度因子(SF)维持在1.3以上；隔离矿柱内正交布置的出矿仓可降低牛鼻构造应力集中系数达35%,但需随深度增加调整矿柱宽度(400m以深不小于18m)。研究成果为高应力层状矿床的矿柱优化设计提供了理论依据,已在卡莫阿铜矿深部开采方案中获得工程验证。