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条带开采由于成本低廉,工艺简单,被广泛应用于三下开采。条带开采矿柱稳定性关系到采空区和地表的安全,因此对条带开采矿柱稳定性进行研究具有重要意义。针对条采矿柱的强度特性及静动态稳定性响应,本文进行了以下研究:(1)在对铝土矿矿岩进行单轴压缩试验的基础上,对实验结果进行了理论分析。借鉴国内外矿柱强度理论的研究成果,重点讨论了威尔逊强度理论的适用性,并在此基础上建立了铝土矿矿柱应力分布模型,最终推导出铝土矿矿柱的合理宽度计算公式。(2)分析了采区不同矿柱间的应力分布及不同宽度矿柱的应力分布形态。在采区不同矿柱之间,采区中部矿柱受力较大,边缘矿柱受力较小;对于不同宽度的矿柱,宽矿柱应力分布为马鞍形,稳定性较好,窄矿柱应力分布为平台形甚至为拱形,稳定性差,在条带开采设计时采用宽矿柱有利于提高矿柱的稳定性。(3)对所研究矿区建立数值模型并进行开采模拟,对比不同开采方案下矿柱的应力及塑性区分布,发现宽矿柱的稳定性优于窄矿柱,但是矿柱太宽会引起应力集中程度增大并且导致地表不均匀下沉。(4)基于弹性平面波理论,本文针对条采矿柱地震波作用下的动态响应机理进行了探索。得出条带矿柱在地震时受到与质点运动速度成比例的附加动应力的作用,在破裂区宽度增加,裂隙扩展,塑性区内移,核区宽度减小,载荷增大的情况下,矿柱发生破坏失稳。(5)在采留方案的基础上,分别进行了竖向和横向的大震、中震和小震的三水平加载,并分别分析评估了这两种加载方式下的应力和塑性应变,结果表明小震和中震对开采方案影响很小,大震作用下的竖直加载对采场稳定性也影响不大,横向的大震加载将造成矿柱的贯穿剪切破坏,对采场的稳定性造成极大的负面影响。(6)分别对比了三种加载方式(竖直加载、横向加载和双向加载)以及三个地震水平(大震、中震和小震)的矿柱的稳定性,结果表明竖直加载对矿柱的应力分布影响不大、而水平加载和双向加载下矿柱内的应力将发生剧烈的重分布,矿柱受力呈现不规则性及不对称性;小震和中震对矿柱的影响很小,大震下矿柱的应力状态将大幅度增加。