緩傾斜中厚磷礦體采礦方法設(shè)計(jì)及采動(dòng)效應(yīng)研究*

張斌，王孟來(lái), ，李樹(shù)建, ，吳浩, ,

(1.云南磷化集團(tuán)有限公司， 云南 昆明 650600； 2.國(guó)家磷資源開(kāi)發(fā)利用工程技術(shù)研究中心， 云南 昆明 650600； 3.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)， 江蘇 徐州市 221116)

0 引言

緩傾斜中厚礦體是指傾角為5°～30°、厚度為4～15 m的一類(lèi)礦體，該類(lèi)礦體在我國(guó)探明礦產(chǎn)資源中占有相當(dāng)大比例，特別是在磷礦中高達(dá)86%[1]。由于這類(lèi)礦體的傾角緩，礦石難以自溜、無(wú)軌設(shè)備應(yīng)用受限，加之采場(chǎng)空頂較高不易管理頂板，以致鑿巖、支護(hù)和出礦等工序面臨諸多困難，嚴(yán)重制約礦山的安全高效發(fā)展[2-3]。

針對(duì)緩傾斜中厚難采礦體的采礦方法設(shè)計(jì)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者開(kāi)展了大量的研究，取得了一定進(jìn)展。周科平等[4]考慮到緩傾斜中厚礦體開(kāi)采存在地壓控制和采場(chǎng)礦石運(yùn)搬難的特點(diǎn)，提出了采礦環(huán)境再造連續(xù)開(kāi)采的整體方案。宋宏元等[5]采用未確知測(cè)度理論對(duì)金山金礦采礦方案進(jìn)行優(yōu)化，認(rèn)為分段空?qǐng)龇謪^(qū)下盤(pán)拋擲爆破充填采礦法最優(yōu)。張志貴等[6]結(jié)合瀘沽鐵礦緩傾斜中厚礦體開(kāi)采條件，提出了大結(jié)構(gòu)參數(shù)無(wú)底柱分段崩落法，并采用相似物理模擬試驗(yàn)驗(yàn)證了該方法的可行性。單寧智和任鳳玉[7]還針對(duì)松軟破碎緩傾斜中厚鐵礦體提出了設(shè)回收進(jìn)路的無(wú)底柱分段崩落采礦法，并在玉石注鐵礦取得了顯著的成效。胡建華等[8]以廣西華錫集團(tuán)92號(hào)礦體為研究對(duì)象，采用正交試驗(yàn)方法考察了大分段大間距無(wú)底柱分段崩落法的礦石流動(dòng)規(guī)律，并對(duì)放礦參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。趙永峰等[9]針對(duì)新疆哈密黃土坡銅鋅礦設(shè)計(jì)了二步驟房柱開(kāi)采法，在工業(yè)試驗(yàn)中取得了較好的應(yīng)用效果。賀鋒堅(jiān)等[10]借助軟件對(duì)貓場(chǎng)鋁礦緩傾斜中厚礦體房柱法采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，優(yōu)化后采場(chǎng)回采率為76.32%，產(chǎn)能達(dá)到390t/d。梁家琿等[11]基于大新錳礦的特點(diǎn)探索了緩傾斜中厚礦體開(kāi)采的工藝，采礦方法也設(shè)計(jì)為房柱法，采用中深孔鑿巖爆破，鏟運(yùn)機(jī)連續(xù)出礦，崩落頂板充填采空區(qū)。葛啟發(fā)等[12]結(jié)合冬瓜山銅礦西翼緩傾斜中厚難采礦體埋深大的特點(diǎn)，提出了“大盤(pán)區(qū)、小分段”的設(shè)計(jì)思路，采用兩步驟回采的分段空?qǐng)鏊煤蟪涮罘?，很好地解決了采場(chǎng)高地應(yīng)力和落礦重力運(yùn)搬等問(wèn)題。王振昌等[13]運(yùn)用層次分析法和多目標(biāo)灰色局勢(shì)決策方法對(duì)悅洋銀多金屬礦采礦方法進(jìn)行了優(yōu)選，確定了基于組合棋盤(pán)式底部結(jié)構(gòu)的緩傾斜礦脈連續(xù)采礦法。顧春宏等[14]還探討了香爐山鎢礦緩傾斜中厚礦體的采礦方法，研究提出了預(yù)切護(hù)頂中深孔落礦嗣后充填采礦法。嚴(yán)佳龍[15]針對(duì)厚大含水層下緩傾斜中厚礦體開(kāi)采選擇了平底結(jié)構(gòu)分段空?qǐng)鏊煤蟪涮罘ㄑ芯俊４送?，關(guān)守安等[16]綜合應(yīng)用大型相似模擬試驗(yàn)平臺(tái)和3DEC軟件揭示了緩傾斜中厚金礦體機(jī)械化上向進(jìn)路充填采礦法的覆巖層 運(yùn)移規(guī)律。

和有色金屬礦床成礦機(jī)理不同，我國(guó)70%以上磷礦資源以沉積巖型磷塊巖的形式賦存，主要位于云南、貴州、四川、湖北、湖南等地。沉積型礦床具有較好的層理特點(diǎn)，隨著大型采掘機(jī)械設(shè)備的相繼誕生和硬巖預(yù)裂技術(shù)的發(fā)展，緩傾斜中厚磷礦體具有實(shí)現(xiàn)非爆機(jī)械化連續(xù)開(kāi)采的先天條件，顛覆傳統(tǒng)鉆爆采礦工藝在未來(lái)將會(huì)很快實(shí)現(xiàn)。目前，針對(duì)緩傾斜中厚磷礦體采礦方法研究的報(bào)道較少，它依然是困擾磷礦企業(yè)安全高效經(jīng)濟(jì)開(kāi)采的瓶頸問(wèn)題。侯朝富和諶衛(wèi)紅[17]針對(duì)甕福磷礦提出了點(diǎn)柱式充填采礦方法，發(fā)現(xiàn)比房柱法的安全性更高，并能有效控制覆巖移動(dòng)和地表沉降。池秀文等[18]分析了挑水河磷礦地質(zhì)特征，設(shè)計(jì)了條帶式分層充填采礦法，并將采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)確定為：充填條帶寬度為8 m，空區(qū)條帶寬度為6 m，充填材料灰砂比為1:7。另外，地質(zhì)資料表明，部分緩傾斜中厚磷礦體通常還存在軟弱夾層，往往需要分采分運(yùn)，然而目前在開(kāi)采方法方面尚無(wú)成熟的經(jīng)驗(yàn)可循。顯然，如何破解近距離雙層乃至多層緩傾斜中厚磷礦體的開(kāi)采難題是磷化工礦業(yè)亟待解決的問(wèn)題，這對(duì)采礦方法設(shè)計(jì)提出了更高的要求。鑒于此，本文以昆陽(yáng)磷礦二礦含黏土質(zhì)頁(yè)巖夾層的緩傾斜中厚磷礦體為研究對(duì)象，設(shè)計(jì)了最優(yōu)的采礦方法，并分析了地下采動(dòng)作用對(duì)地表露天礦邊坡的影響規(guī)律。

1 開(kāi)采技術(shù)條件

昆陽(yáng)磷礦二礦原為昆陽(yáng)磷礦二礦段，建于2020年，是云南磷化集團(tuán)首座地下開(kāi)采礦山，位于昆明市晉寧區(qū)境內(nèi)，東鄰昆陽(yáng)磷礦一至四采區(qū)，西接肖家營(yíng)磷礦區(qū)，北部為?？诹椎V。礦區(qū)東西長(zhǎng)約4.50 km，南北寬約1.70 km，面積7.66 km2，礦權(quán)范圍保有資源儲(chǔ)量為4209萬(wàn)t，設(shè)計(jì)產(chǎn)能為200萬(wàn)t/a。礦區(qū)地表由昆陽(yáng)磷礦進(jìn)行露天開(kāi)采，分為東西兩個(gè)采區(qū)，東露天采區(qū)露天坑底標(biāo)高為2000 m，目前開(kāi)采 標(biāo)高為2120 m；西露天采區(qū)露天坑底標(biāo)高為1880 m，目前未進(jìn)行開(kāi)采。

昆陽(yáng)磷礦二礦與上部露天坑底設(shè)計(jì)留有20 m隔離礦柱，采用主膠帶斜井+輔助斜坡道開(kāi)拓，東區(qū)設(shè)置1890 m（首采段）和1800 m兩個(gè)中段，西區(qū)設(shè)置1800 m中段，中段高度為90 m。初步設(shè)計(jì)在每個(gè)中段內(nèi)按走向每200 m劃分一個(gè)盤(pán)區(qū)，盤(pán)區(qū)開(kāi)采沿礦體走向采用前進(jìn)式開(kāi)采，盤(pán)區(qū)內(nèi)沿礦體走向從分段巷道兩端向中間后退式回采。礦山基巖巖性主要為白云巖、砂巖、頁(yè)巖和泥巖等，礦層巖性為磷塊巖。香條沖背斜的東南翼為控礦構(gòu)造，礦區(qū)內(nèi)發(fā)育兩條規(guī)模較小對(duì)開(kāi)采影響不大的正斷層，水文地質(zhì)條件屬于中等的巖溶裂隙含礦層及底板直接充水礦床。礦體產(chǎn)狀較穩(wěn)定，平均傾角為15°。設(shè)計(jì)范圍內(nèi)上礦層平均厚度為6.70 m，P2O5平均含量為22.48%；下礦層平均厚度為5.67 m，P2O5平均含量為26.90%。礦體中間夾層為黏土質(zhì)頁(yè)巖，分布在礦區(qū)西南部，平均厚度為1.01m。礦體直接頂板為白云巖，厚為0～2.80 m；間接頂板為粉砂質(zhì)頁(yè)巖，局部為泥質(zhì)粉砂巖，厚度為27.70～46.33 m。直接底板為厚度大于100 m的白云巖。

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研和巖石取樣，室內(nèi)相繼開(kāi)展了單軸壓縮試驗(yàn)、巴西劈裂試驗(yàn)和變角剪切試驗(yàn)等，測(cè)定了各巖層的物理力學(xué)參數(shù)，結(jié)果見(jiàn)表1。此外，還采用RMR法對(duì)巖體質(zhì)量進(jìn)行了評(píng)價(jià)，黑色粉砂質(zhì)頁(yè)巖、頂板白云巖及夾層屬于差巖體（Ⅳ級(jí)），底板白云巖、磷塊巖屬于一般巖體（Ⅲ級(jí)）。整體來(lái)說(shuō)，昆陽(yáng)磷礦礦巖屬于差巖體至一般巖體。

2 采礦方法設(shè)計(jì)

采礦方法選擇應(yīng)遵循原則：

（1）上、下兩層礦品位相差較大，貧富礦體需分采分運(yùn)，且盡量剔除中間夾石；

（2）以高回采率、低貧化率的回采工藝為主；

（3）適應(yīng)性和靈活性強(qiáng)，能適應(yīng)礦體形態(tài)的變化；

表1 礦巖物理力學(xué)參數(shù)

（4）確保開(kāi)采過(guò)程安全、高效、經(jīng)濟(jì)；

（5）采礦工藝簡(jiǎn)單、技術(shù)成熟可靠；

（6）礦塊生產(chǎn)能力大，勞動(dòng)生產(chǎn)率高。

礦山初步設(shè)計(jì)選定的采礦方法為偽傾斜分段條帶充填采礦法。本次項(xiàng)目研究依據(jù)實(shí)際需求，重新選定了3種可供選擇的采礦方法，分別為盤(pán)區(qū)上向分層充填法（方案I）、房柱嗣后充填法（方案II）和分段空?qǐng)鏊煤蟪涮罘ǎǚ桨窱II），其中盤(pán)區(qū)上向分層充填法為目前業(yè)界使用較常規(guī)的上向進(jìn)路式充填方案，房柱嗣后充填法針對(duì)磷礦體特性采用掘進(jìn)機(jī)垂直走向非爆機(jī)械化開(kāi)采，分段空?qǐng)鏊煤蟪涮罘檠刈呦蜻B續(xù)化開(kāi)采（采用掘進(jìn)機(jī)或中深孔鑿巖），下文以方案II為例，對(duì)房柱嗣后充填法的采礦方案做簡(jiǎn)要分析。

2.1 采場(chǎng)參數(shù)

將礦體劃分為盤(pán)區(qū)進(jìn)行開(kāi)采，盤(pán)區(qū)長(zhǎng)度為400 m，中段高度為90 m，為了便于盤(pán)區(qū)回采后進(jìn)行封閉，盤(pán)區(qū)之間考慮留連續(xù)隔離礦柱，根據(jù)巷道布置和盤(pán)區(qū)隔離的需要，盤(pán)區(qū)間連續(xù)礦柱尺寸為20 m。盤(pán)區(qū)內(nèi)將礦體沿傾向劃分為礦房、礦柱進(jìn)行回采。礦房尺寸根據(jù)掘進(jìn)機(jī)的采幅確定，礦房寬度為5 m，礦房回采高度為5 m，后期可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際揭露礦體穩(wěn)定性進(jìn)行調(diào)整。根據(jù)礦體產(chǎn)狀，先回采下層礦，充填后回采上層礦（如圖1所示）。

2.2 采準(zhǔn)切割

在盤(pán)區(qū)中間間柱內(nèi)掘進(jìn)中段采場(chǎng)聯(lián)絡(luò)道作為膠帶運(yùn)輸巷。向盤(pán)區(qū)兩側(cè)間柱掘進(jìn)中段采場(chǎng)聯(lián)絡(luò)道，作為采場(chǎng)在本中段的第二安全出口。在兩側(cè)間柱內(nèi)向上中段掘進(jìn)人行上山，作為通向上中段的安全出口。同時(shí)在靠近上層礦與夾石交界處，掘進(jìn)一條沿脈巷道，作為回采時(shí)的聯(lián)絡(luò)道。

2.3 回采工藝

圖1 房柱嗣后充填法采場(chǎng)布置

為減少可移動(dòng)膠帶的移機(jī)頻率，以布置在盤(pán)區(qū) 中間的膠帶為中心，兩翼布置回采礦房，交替回采?；夭身樞虿捎煤笸耸交夭?。根據(jù)要求，回采采用機(jī)械切割，盤(pán)區(qū)采礦設(shè)備選擇掘進(jìn)機(jī)落礦，后接可移動(dòng)膠帶輸送機(jī)。根據(jù)產(chǎn)能要求及礦體實(shí)際產(chǎn)狀，選擇EBZ260H掘進(jìn)機(jī)，最大回采高度為5.2 m，最大回采寬度為6.1 m，最大行走坡度為18°。

前期東區(qū)開(kāi)采時(shí)兩翼進(jìn)風(fēng)，中間回風(fēng)，分別由輔助斜坡道、1#膠帶斜井、中部進(jìn)風(fēng)豎井、東進(jìn)風(fēng)井（位于東采區(qū)端部）進(jìn)風(fēng)，東回風(fēng)井回風(fēng)。后期兩區(qū)同時(shí)開(kāi)采時(shí)：東采區(qū)東進(jìn)風(fēng)井進(jìn)風(fēng)，東回風(fēng)井回風(fēng)，西采區(qū)主要由輔助斜坡道、斜井、中部進(jìn)風(fēng)豎井進(jìn)風(fēng)，西回風(fēng)井回風(fēng)。通風(fēng)方式均為抽出式。采場(chǎng)新鮮風(fēng)流由中段采場(chǎng)聯(lián)巷進(jìn)入采場(chǎng)，采場(chǎng)內(nèi)采用局扇壓入強(qiáng)制通風(fēng)，污風(fēng)經(jīng)回風(fēng)巷道進(jìn)入回風(fēng)井。

礦房一層礦石回采完畢后進(jìn)行充填準(zhǔn)備及充填作業(yè)。在采場(chǎng)底部砌筑充填擋墻，充填管道從回風(fēng)巷下至采場(chǎng)，充填至上一中段的巷道底板水平。礦山由于采用無(wú)軌機(jī)械設(shè)備，為充分發(fā)揮這些設(shè)備的作業(yè)效率，需要較高強(qiáng)度的充填體作為路面，因此，留設(shè)0.4～0.6 m的高強(qiáng)度膠結(jié)充填體。

主要設(shè)計(jì)指標(biāo)為：盤(pán)區(qū)生產(chǎn)能力為40萬(wàn)t/a（3臺(tái)掘進(jìn)機(jī)）；貧化率為12%；回采率為85%。

3 采礦方案優(yōu)選

3.1 定性比較

（1）優(yōu)缺點(diǎn)比較。初選的3種采礦方法優(yōu)缺點(diǎn)比較見(jiàn)表2。

表2 采礦方法優(yōu)劣比較

（2）技術(shù)方案比較。除采用掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行采礦外，另外兩種方案目前的采礦工藝比較成熟，技術(shù)上都可行。

（3）綜合適用性比較。根據(jù)上述采礦方法方案及工藝的描述，盤(pán)區(qū)上向分層充填法（方案I）、房柱嗣后充填法（方案Ⅱ）、分段空?qǐng)鏊煤蟪涮罘ǎǚ桨涪螅渚C合定性指標(biāo)相對(duì)評(píng)價(jià)見(jiàn)表3。

（4）社會(huì)效益比較。從爆破震動(dòng)對(duì)地表建筑物及居民生活影響上看，擾動(dòng)最小的應(yīng)該是采用掘進(jìn)機(jī)采礦，擾動(dòng)相對(duì)較大的為分段空?qǐng)鏊煤蟪涮罘?。從?duì)地表建構(gòu)筑物影響來(lái)看，3種采礦方案引起地表變形的幾個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，如水平變形、傾斜、曲率都小，對(duì)地表變形的影響都是可控的。

3.2 定量比較

（1）采礦成本。從實(shí)踐上看，初選的3種采 礦方法采礦直接成本基本都能控制在80元左右，具體如下：方案I采礦成本（不含充填）為82元/t，方案Ⅱ采礦成本（不含充填）為72元/t，方案Ⅲ采礦成本（不含充填）為85元/t。從采礦直接成本看，方案Ⅱ最優(yōu)，方案I次之，方案Ⅲ最差。

表3 采礦方法定性相對(duì)評(píng)價(jià)

（2）開(kāi)采回采率。從開(kāi)采回采率上看，方案I盤(pán)區(qū)上向分層充填法＞方案Ⅱ房柱嗣后充填法＞方案Ⅲ分段空?qǐng)鏊煤蟪涮罘ā?/p>

通過(guò)以上定性和定量比較，雖然分段空?qǐng)鏊煤蟪涮罘ǖ陌踩暂^好，但考慮到上向扇形深孔采場(chǎng)邊界控制困難，容易造成超爆超采，且采切比較大，成本較高，優(yōu)先排除。其次，盤(pán)區(qū)上向分層充填法對(duì)充填的要求較高，如充填不及時(shí)將無(wú)法進(jìn)行回采，針對(duì)昆陽(yáng)磷礦開(kāi)采的特點(diǎn)，也建議不予采用。經(jīng)分析比較，優(yōu)選方案為方案Ⅱ（房柱嗣后充填法）。

4 采動(dòng)效應(yīng)數(shù)值模擬

4.1 模型構(gòu)建

昆陽(yáng)磷礦二礦地表部分為昆陽(yáng)磷礦露天坑，在礦山投產(chǎn)期間地下開(kāi)采活動(dòng)會(huì)引起上覆巖層的移動(dòng)和變形，極易誘發(fā)露天邊坡失穩(wěn)產(chǎn)生滑坡或出現(xiàn)滾石。初步設(shè)計(jì)中雖然按照經(jīng)驗(yàn)類(lèi)比法留設(shè)了20 m水平隔離礦柱，但需要對(duì)其是否滿(mǎn)足安全要求進(jìn)行論證。另外，礦山地表不允許陷落，地下開(kāi)采對(duì)地表及其所附建筑物的影響也亟待進(jìn)一步研究。因此，研究地下開(kāi)采擾動(dòng)對(duì)露天邊坡和地表穩(wěn)定性的采動(dòng)效應(yīng)尤其必要。

昆陽(yáng)磷礦二礦露天最終境界及周邊地形在礦體走向上變化不大，各剖面上礦體及圍巖體形態(tài)變化不大，選取具有代表性的65號(hào)勘探線(xiàn)剖面，并結(jié)合最終露天境界對(duì)剖面進(jìn)行簡(jiǎn)化，采用FLAC軟件構(gòu)建了礦山露天轉(zhuǎn)地下的數(shù)值模型（見(jiàn)圖2），模擬采用房柱嗣后充填法采動(dòng)條件下圍巖的變形破壞行為，分析在機(jī)械化連續(xù)開(kāi)采過(guò)程中采場(chǎng)周邊巖體的位移及應(yīng)力變化情況。模擬中，針對(duì)采用掘進(jìn)機(jī)的垂直走向非爆連續(xù)化開(kāi)采進(jìn)行研究，即采用掘進(jìn)機(jī)先沿下層礦傾向向上進(jìn)路式推進(jìn)，進(jìn)路寬度為5 m，一次性推進(jìn)采至上一中段，進(jìn)路布置采用兩步驟隔一采一的方式，待下層礦二步驟全部充填完畢后再采用同樣的方法回采上層礦體。

本次數(shù)值模擬采用摩爾-庫(kù)倫模型，數(shù)值計(jì)算中作出如下假設(shè)：①假定各種巖體和充填體均為各向同性的連續(xù)介質(zhì)；采空區(qū)開(kāi)挖形成是一次性的，不考慮時(shí)間效應(yīng)；②在礦山實(shí)際充填過(guò)程中，由于充填材料的沉降性，充填體最終一般難于接頂，但在數(shù)值模擬計(jì)算中忽略此因素，認(rèn)為采場(chǎng)充填之后與圍巖緊密接觸，并且百分之百接頂；③在計(jì)算中僅考慮重力的影響，水平應(yīng)力根據(jù)泊松關(guān)系計(jì)算。礦山未進(jìn)行地應(yīng)力測(cè)試，忽略地震波、爆炸沖擊波及地下水對(duì)圍巖穩(wěn)定性的影響。模型中各巖層設(shè)定的物理力學(xué)參數(shù)見(jiàn)表4。

圖2 昆陽(yáng)磷礦二礦地層數(shù)值模型

表4 模型各巖層力學(xué)參數(shù)

4.2 采動(dòng)效應(yīng)分析

本次數(shù)值模擬內(nèi)容包括走向長(zhǎng)度一個(gè)盤(pán)區(qū)，傾斜方向一個(gè)中段礦體的開(kāi)挖及充填過(guò)程。經(jīng)過(guò)分步開(kāi)挖、充填的模擬分析，得到了開(kāi)采過(guò)程中各個(gè)剖面的最大主應(yīng)力云圖、最小主應(yīng)力云圖、頂板應(yīng)力變化圖、位移云圖、塑性區(qū)分布云圖、主應(yīng)力矢量云圖、監(jiān)測(cè)點(diǎn)歷史記錄、各向剪應(yīng)變率圖等。由于篇幅限制，選取最初開(kāi)采的下層礦一步驟開(kāi)挖和最后開(kāi)采的上層礦二步驟開(kāi)挖典型剖面進(jìn)行說(shuō)明，如圖4和圖5所示。

由圖4、圖5可知，從最初的下層礦開(kāi)采到后期的上層礦開(kāi)采，邊坡均未出現(xiàn)拉應(yīng)力變化，一定程度上定性說(shuō)明采用垂直走向非爆機(jī)械化連續(xù)兩步驟回采，并不會(huì)對(duì)上部邊坡及地表產(chǎn)生影響，這與地下開(kāi)采采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)?。ㄟM(jìn)路式回采）和距離地表深度大（基本上都超過(guò)200 m）有關(guān)。在開(kāi)采過(guò)程中，由于機(jī)械化連續(xù)作業(yè)自下而上一個(gè)中段沿傾向推進(jìn)，形成的進(jìn)路較長(zhǎng)，進(jìn)路中部會(huì)產(chǎn)生一定的Z向變形量，大小約5 mm左右，進(jìn)路中部沒(méi)有應(yīng)力集中區(qū)及塑性區(qū)，說(shuō)明采用進(jìn)路寬度為5 m的非爆機(jī)械化連續(xù)回采能夠保證采場(chǎng)的穩(wěn)定。從最初下層礦一步驟開(kāi)挖到最終的上層礦二步驟開(kāi)挖，上部邊坡及地表會(huì)產(chǎn)生一定微小的豎向變形，起初這個(gè)值約為1 mm，最終達(dá)到約2 mm，說(shuō)明上部邊坡及地表變形量幾乎可以不計(jì)。由此可見(jiàn)，采用垂直走向非爆機(jī)械化連續(xù)兩步驟回采對(duì)邊坡及地表影響較小。

圖3 下層礦一步驟開(kāi)采采動(dòng)效應(yīng)

圖4 上層礦二步驟開(kāi)采采動(dòng)效應(yīng)

5 結(jié)論

（1）昆陽(yáng)磷礦二礦磷礦體傾角一般為2°～ 31°，平均傾角為15°，且含有厚度0～3.15 m的黏土質(zhì)頁(yè)巖夾層，屬典型的緩傾斜中厚難采礦體。測(cè)定了礦巖的物理力學(xué)參數(shù)，采用RMR方法評(píng)價(jià)了巖體質(zhì)量，礦體頂板黑色粉砂質(zhì)頁(yè)巖和白云巖及夾層屬于差巖體（Ⅳ級(jí)），磷塊巖和底板白云巖屬于一般巖體（Ⅲ級(jí)）。

（2）針對(duì)緩傾斜中厚磷礦體設(shè)計(jì)了盤(pán)區(qū)上向分層充填法（方案I）、房柱嗣后充填法（方案II）和分段空?qǐng)鏊煤蟪涮罘ǎǚ桨窱II），通過(guò)方案的定性和定量指標(biāo)對(duì)比，確定方案II為最優(yōu)采礦方法，并從采場(chǎng)參數(shù)、采準(zhǔn)切割及回采工藝對(duì)采礦方案進(jìn)行了詳細(xì)闡述。

（3）構(gòu)建了緩傾斜中厚礦體開(kāi)采的數(shù)值模型，研究了地下開(kāi)采圍巖應(yīng)力和變形規(guī)律，分析了地下開(kāi)采對(duì)露天邊坡穩(wěn)定性的擾動(dòng)效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)上部邊坡及地表產(chǎn)生的最大變形量?jī)H有2 mm，地下采動(dòng)對(duì)地表的影響較小。