工程科学学报，第38卷，第11期：1515-1521,2016年11月 Chinese Journal of Engineering,Vol.38,No.11:1515-1521,November 2016 D0l:10.13374/j.issn2095-9389.2016.11.002:http://journals.ustb.edu.cn 基于协同回采的深部厚大矿体分段充填采矿法 李启月，刘恺四，李夕兵 中南大学资源与安全工程学院，长沙410083 ☒通信作者，E-mail:897084932@qg.com 摘要针对预控顶分段充填法在深部开采存在的预控顶巷道掘进工序繁杂、顶板易受爆破震动影响等缺点，本文提出垂直 孔与水平孔协同回采的机械化分段充填采矿法（协同回采分段充填法）.该方法通过改变顶板支护工序的顺序，将预控顶变 为后压顶，能够有效地解决顶板围岩稳定性问题.进而对协同回采分段充填法进行优化研究：一方面，通过SURPAC到 ANSYS的模型转换技术，进行采场稳定性数值分析，获得最佳的结构参数：另一方面，通过分区出矿分区支护的方式，解决两 帮支护不到位和出和矿效率低的问题.将该方法应用于新城金矿V#和矿广体开采，结果显示顶板岩移量显著减小，且各项经济技术 指标均得到改善，实现了高应力条件下厚大矿体的安全高效开采. 关键词深部开采：回采：充填：地应力：顶板控制：结构参数 分类号TD853 Sublevel filling method for a heavy orebody in deep mining based on collaborative stoping LI Qi-yue,LIU Kai≌，LlXi-bing School of Resources and Safety Engineering.Central South University,Changsha 410083,China Corresponding author,E-mail:897084932@qq.com ABSTRACT To solve the problems of the precontrol roof sublevel filling method in deep mining,such as the complexity of the exca- vation process of precontrol roadway roofs and the susceptibility of precontrol roofs to blasting vibration,this article introduces a collab- orative stoping based sublevel filling method which utilizes horizontal and vertical holes at the same time.The sublevel filling method can effectively solve the roof stability problem of surrounding rock through changing the precontrol roof into a rear control roof by altering the support order.Furthermore,optimization research is performed on the sublevel filling method based on collaborative stoping:firstly,the structural parameters are optimized by stability analysis using SURPAC and ANSYS:then,the partition drawing and supporting method is applied to solve the problems of the poor support quality of the two sides and the inefficient ore-drawing.A case study of Xincheng Gold Mine shows that the displacement of the roof significantly decreases and the economic indicators improve, indicating safe and high-efficient mining of the thick and large orebody under high geostress. KEY WORDS deep mining:stoping:filling:geostress:roof control:structural parameters 随着浅部矿产资源的日益减少，国内外大量矿山究.现有研究一般集中在高地应力对巷道围岩变形破 转入深部开采.矿山开采深度的增大，导致“三高一扰 坏研究B和深部采场回采顺序及结构参数优化6 动”，即高地应力、高地温、高渗透压和开采扰动问题 等方面，如何富连和张广超针对高地应力下破碎软 日益明显☒，尤其以高地应力对深部开采的影响最 岩巷道稳定性控制的难题提出多层次锚喷网注联合支 为严重.为此，国内外学者对深部开采进行了大量研 护技术，安龙等回通过数值分析对深部厚大矿体的回 收稿日期：2015-12-15 基金项目：国家自然科学基金资助项目(51374243,41372278)工程科学学报，第 38 卷，第 11 期: 1515--1521，2016 年 11 月 Chinese Journal of Engineering，Vol． 38，No． 11: 1515--1521，November 2016 DOI: 10． 13374 /j． issn2095--9389． 2016． 11． 002; http: / /journals． ustb． edu． cn 基于协同回采的深部厚大矿体分段充填采矿法 李启月，刘 恺，李夕兵 中南大学资源与安全工程学院，长沙 410083  通信作者，E-mail: 897084932@ qq． com 摘 要 针对预控顶分段充填法在深部开采存在的预控顶巷道掘进工序繁杂、顶板易受爆破震动影响等缺点，本文提出垂直 孔与水平孔协同回采的机械化分段充填采矿法( 协同回采分段充填法) ． 该方法通过改变顶板支护工序的顺序，将预控顶变 为后压顶，能够有效地解决顶板围岩稳定性问题． 进而对协同回采分段充填法进行优化研究: 一方面，通过 SUＲPAC 到 ANSYS的模型转换技术，进行采场稳定性数值分析，获得最佳的结构参数; 另一方面，通过分区出矿分区支护的方式，解决两 帮支护不到位和出矿效率低的问题． 将该方法应用于新城金矿 V#矿体开采，结果显示顶板岩移量显著减小，且各项经济技术 指标均得到改善，实现了高应力条件下厚大矿体的安全高效开采． 关键词 深部开采; 回采; 充填; 地应力; 顶板控制; 结构参数 分类号 TD853 Sublevel filling method for a heavy orebody in deep mining based on collaborative stoping LI Qi-yue，LIU Kai  ，LI Xi-bing School of Ｒesources and Safety Engineering，Central South University，Changsha 410083，China  Corresponding author，E-mail: 897084932@ qq． com ABSTＲACT To solve the problems of the precontrol roof sublevel filling method in deep mining，such as the complexity of the exca￾vation process of precontrol roadway roofs and the susceptibility of precontrol roofs to blasting vibration，this article introduces a collab￾orative stoping based sublevel filling method which utilizes horizontal and vertical holes at the same time． The sublevel filling method can effectively solve the roof stability problem of surrounding rock through changing the precontrol roof into a rear control roof by altering the support order． Furthermore，optimization research is performed on the sublevel filling method based on collaborative stoping: firstly，the structural parameters are optimized by stability analysis using SUＲPAC and ANSYS; then，the partition drawing and supporting method is applied to solve the problems of the poor support quality of the two sides and the inefficient ore-drawing． A case study of Xincheng Gold Mine shows that the displacement of the roof significantly decreases and the economic indicators improve， indicating safe and high-efficient mining of the thick and large orebody under high geostress． KEY WOＲDS deep mining; stoping; filling; geostress; roof control; structural parameters 收稿日期: 2015--12--15 基金项目: 国家自然科学基金资助项目( 51374243，41372278) 随着浅部矿产资源的日益减少，国内外大量矿山 转入深部开采． 矿山开采深度的增大，导致“三高一扰 动”，即高地应力、高地温、高渗透压和开采扰动问题 日益明显［1--2］，尤其以高地应力对深部开采的影响最 为严重． 为此，国内外学者对深部开采进行了大量研 究． 现有研究一般集中在高地应力对巷道围岩变形破 坏研究［3--5］和深部采场回采顺序及结构参数优化［6--8］ 等方面，如何富连和张广超［9］针对高地应力下破碎软 岩巷道稳定性控制的难题提出多层次锚喷网注联合支 护技术，安龙等［10］通过数值分析对深部厚大矿体的回