.560 北京科技大学学报 第29卷 3.2崩落规律分析 环数，y轴为矿石的放出量，从图3(a)可以看出， 在P℉C2D模型中，可以通过监测矿石的放出量 在10m拉底时，放矿量随着循环数的增加逐渐趋于 (在拉底区域中被删除颗粒的体积之和)来研究不同 常数，即矿块逐渐趋于稳定；而图3(b)中22m拉底 拉底面积下的矿块崩落规律.图3(a)和(b)是利用 时的放矿量是一直递增的，此时，矿块是不稳定，即 方法(1)的拉底模型，分别在拉底10m和22m时矿 逐渐崩落至矿块的顶部 块放出量和计算循环数的关系曲线，图中x轴为循 P℉C2D模型模拟矿块崩落的同时，可以通过监 2D10 Te Ne PFC2D 3.10 (a10m拉底半径 (b)22m拉底半径 图3放矿量与循环数的关系 Fig.3 Relations of caved rock volume to cycle number 测模型中矿体产生的裂纹数目，来确定矿体是否处 数，这表明矿体在10m拉底时，逐渐趋于稳定；从 于稳定状态，图4(a)和(b)是利用方法(1)的拉底模 图4(b)可以看出，当拉底半径大于22m时，随着循 型，分别在10m拉底和22m拉底时，模型中矿体产 环数的增长，生成的裂纹数是单调增加的，此时矿体 生的裂纹数目和循环数的关系，图中x轴为循环 一直处于不稳定状态，随时可能发生崩落，利用方 数，y轴为产生的裂纹数量，从图4(a)可以看出， 法(2)的拉底模型，也会得到矿块放出量、矿体产生 随着循环数的增长，矿体生成的裂纹数逐渐趋于常 的裂纹数目相同的变化曲线， PFC2D 3.10 CD求18 数10 裂纹数0 (a)10m拉底半径 b)22m拉底半径 环数10 图4生成的裂纹数和循环数的关系 Fig.4 Relations of crack number to cycle number 4结论 (2)利用P℉C2D模型，预测该镍铜矿自然崩落 法初始崩落拉底半径为10m,连续崩落的拉底半径 (1)本文利用两种P℉C2D拉底模型模拟自然 为22m,随着拉底面积的不断增大，在矿体内部形 崩落法的拉底过程，通过计算表明，两种方法均是 成的应力平衡拱也不断扩大，直至无法形成新的应 模拟拉底过程的有效方法， 力平衡拱，此时矿体将一直崩落3∙2 崩落规律分析 在 PFC2D 模型中‚可以通过监测矿石的放出量 （在拉底区域中被删除颗粒的体积之和）来研究不同 拉底面积下的矿块崩落规律．图3（a）和（b） 是利用 方法（1）的拉底模型‚分别在拉底10m 和22m 时矿 块放出量和计算循环数的关系曲线‚图中 x 轴为循 环数‚y 轴为矿石的放出量．从图3（a）可以看出‚ 在10m 拉底时‚放矿量随着循环数的增加逐渐趋于 常数‚即矿块逐渐趋于稳定；而图3（b）中22m 拉底 时的放矿量是一直递增的‚此时‚矿块是不稳定‚即 逐渐崩落至矿块的顶部． PFC2D模型模拟矿块崩落的同时‚可以通过监 图3 放矿量与循环数的关系 Fig．3 Relations of caved rock volume to cycle number 测模型中矿体产生的裂纹数目‚来确定矿体是否处 于稳定状态．图4（a）和（b）是利用方法（1）的拉底模 型‚分别在10m 拉底和22m 拉底时‚模型中矿体产 生的裂纹数目和循环数的关系‚图中 x 轴为循环 数‚y 轴为产生的裂纹数量．从图4（a）可以看出‚ 随着循环数的增长‚矿体生成的裂纹数逐渐趋于常 数‚这表明矿体在10m 拉底时‚逐渐趋于稳定；从 图4（b）可以看出‚当拉底半径大于22m 时‚随着循 环数的增长‚生成的裂纹数是单调增加的‚此时矿体 一直处于不稳定状态‚随时可能发生崩落．利用方 法（2）的拉底模型‚也会得到矿块放出量、矿体产生 的裂纹数目相同的变化曲线． 图4 生成的裂纹数和循环数的关系 Fig．4 Relations of crack number to cycle number 4 结论 （1） 本文利用两种 PFC2D 拉底模型模拟自然 崩落法的拉底过程．通过计算表明‚两种方法均是 模拟拉底过程的有效方法． （2） 利用 PFC2D 模型‚预测该镍铜矿自然崩落 法初始崩落拉底半径为10m‚连续崩落的拉底半径 为22m‚随着拉底面积的不断增大‚在矿体内部形 成的应力平衡拱也不断扩大‚直至无法形成新的应 力平衡拱‚此时矿体将一直崩落． ·560· 北 京 科 技 大 学 学 报 第29卷