基于采动应力的深部采场结构量化设计

随着科技的进步,金属矿床地下开采的深度也日益剧增,采深的增加也带来了一系列严重的问题。依托岩石力学工作,对招莱金矿带深部矿体采场结构参数进行设计。以矿山实际为典型,运用理论解析法、经验图表法及理论计算法等方法,对焦家金矿深部矿体的采场跨度、长度进行计算,提出了适用于深部特殊应力状态下的采场结构参数,研究发现在采场宽度6 m,采场高度15 m时,采场长度受两帮稳定性影响,最大长度为30 m,考虑到矿体平均水平厚度为45 m,确定尺寸方案为6 m×15 m×22.5 m,设计矿房垂直于矿体走向布置,确保了深部开采过程中采场的稳定性。在此设计过程中随之形成了一套适用于空场采矿法采场结构参数的设计流程,并结合焦家金矿的生产实践,成功对用分段空场嗣后充填采矿法的结构参数进行了设计。     

基于不同岩体稳固级别的地下采场结构参数优化

采场结构参数是矿山采矿方法的关键要素,对采矿生产能力、生产周期、排产计划和作业安全等后续问题起决定作用。以西藏某矿山为例,在采矿方法研究的基础上,首先通过工程地质调查、钻孔岩芯编录等工作获取节理裂隙等基础参数,以RMR岩体质量评价方法为指导,借助3Dmine地质建模软件实现了岩体质量的三维可视化评价。然后综合运用Barton跨度经验公式、Lang B.临界跨度和Wang J.神经网络跨度综合图表法,并结合采矿方法的需求初步确定了采场极限跨度。再利用Mathews稳定图法进行暴露面积的校核,最终确定了该矿地下采矿二期范围内不同岩体稳固级别的采场结构参数。通过系统说明采场结构参数优化的具体方法及计算步骤,为其他矿山开展此类工作提供技术参考。     

某磷矿深部采场回采稳定性分析研究

针对某磷矿深部矿体回采过程中采空场围岩稳定性状况，采用椭圆形巷道围岩的弹性力学理论对采场结构参数进行分析计算，同时采用FLAC3D有限差分软件对该采场结构参数下采场两步骤开挖充填过程中围岩应力、位移及塑性区变化状况进行了分析，研究结果表明，当采场回采宽度为10 m时，采场回采长度宜为45.4～48.9 m。     

房柱采矿法采场结构参数优化理论研究及应用

为了确定云南某磷矿房柱采矿法合理的采场结构参数,采用各力学理论分析方法,计算了不同采场深度下矿房的极限跨度,同时以分析矿柱的稳定性确定矿柱的合理尺寸。研究表明,分别以太沙基理论和等效覆岩总重假说作为顶板所受荷载时,在各力学理论下分别得出矿房的极限跨度。根据计算结果分析得出：太沙基理论仅适用于浅埋地压;以等效覆岩总重假说作为顶板所受荷载时,弹性力学简支梁理论不适用深埋地压,其他各力学理论基本符合实际,并利用矿柱稳定性分析确定了矿柱的合理尺寸。该研究为采场结构参数的理论优化及实际应用提供一定的理论依据与参考。     

某矿采场结构参数设计及顶板稳定性判别

某矿采用人工矿柱代替原生矿柱的房柱采矿法回采,首先根据采场顶板围岩的应力分布和破坏机理得出矿房宽度;然后通过考虑人工矿柱应承受的压力与矿柱强度的关系,在一定的安全系数条件下计算出人工矿柱的宽度,确定出合理的采场结构参数;最后通过Mathew稳定图表法,判别出该采场结构参数对应顶板暴露面积的稳定性。研究结果表明:通过计算得出的采场结构参数为:矿房宽度14 m,人工矿柱10 m;运用Mathew稳定性图表查出N=18.31和S=6.14时,对应的采场顶板暴露面积落点位于稳定区,判别出采场顶板稳定性较好,暴露面不需进行全面支护,只需有局部支护用于控制岩块的片落。     

VCR法采场结构参数优化的相似模型实验

本文根据相似模型原理,针对新疆阿舍勒铜矿具体地质条件,采用室内相似模型实验研究了采用不同结构参数的VCR采矿方法采场的稳定性。基于弹性介质平面应变的假设,分别模拟了采场结构参数为10 m、12 m、15 m时的矿房稳定性。实验研究结果表明,在现有生产地质条件下,阿舍勒铜矿采场跨度10 m时是稳定的;在12 m时,采场冒落到一定高度会稳定;在采场跨度达到15 m时,采场将会出现不稳定垮塌。实验结果可为VCR采矿方法采场结构的优化提供指导性意见。     

基于ANSYS-R法的采场结构参数优化

为提高某矿回采效率,扩大生产能力,对采场结构参数进行优化。运用ANSYS对12种不同采场结构参数进行了数值模拟分析,得出各个方案采场最大主应力、顶板沉降量、两帮位移量和最大拉应力指标值,分析后保留采场宽、高分别为15 m和14 m以下的9种可行方案;采用正交试验极差法（R法）对这些方案模拟所获取的指标值进行显著性分析计算,确定采场最优宽高组合为宽9 m,高14 m;将最优采场结构应用于现场试验,并对试验采场顶板下沉量进行了实测,模拟结果与实测相对误差为7.48%,模拟结果准确性较高。试验结果表明,采用该法优化的采场结构参数不仅能够保证采场的安全稳定,而且能够大幅提高采场生产能力和回采效率。     

基于可视化的计算机数值模拟技术在深部采场稳定性分析中的应用

结合湘西金矿深部开采综合技术研究课题，运用数值模拟方法，建立了采场模拟模型，并计算分析了深部采场的稳定性，模拟了采场四采过程中声发射，剪应力分布及破坏情况，结果表明：当采场跨度达到6米以后，顶板局部开始夸落，当跨度达到10m以后，顶板中部发生冒顶事故，由此提出了相应的采场结构参数，顶板水压支柱支护，地压监测预报等综合地压控制措施，有效地维护了采场反的稳定，使回采作业安全，顺利地完成，获得了理想的效果。     

三山岛金矿破碎矿体开采采场结构参数优选

三山岛金矿直属矿区局部矿体较为破碎,为安全有效回采矿体,采用ANSYS有限元模拟软件,对不同结构参数采场的稳定性进行计算分析。通过分析不同参数采场顶板的垂直位移量和竖向应力,结合容许极限位移量判据评判各参数采场稳定性。结果表明,采场的最优参数为:采场宽3.5 m,高2.5 m,该结构参数可确保采场安全高效回采,并得到工程应用验证。     

基于FLAC~(2D)的空场嗣后充填法采场结构参数优化

为了探明缓倾斜中厚矿体空场嗣后充填法在不同采场结构参数及不同回采阶段的采场稳定性,引进FLAC2D软件对采场宽度分别为32m、36m及40m时在三种回采阶段的应力、位移和塑性区分布规律进行二维数值模拟。结果表明,充填体理想弹塑性本构模型及矿岩应变软化本构模型适用于矽卡岩矿体,不同开采扰动及矿房跨度条件下采场稳定性不同,当采场沿走向宽度36m以下时最大主应力、最小主应力、塑性区分布及顶板竖直位移在安全范围之内。优化后的采场结构参数为采场沿走向宽度36m,其中矿房31m、间柱5m,实践证明该方案在安全性及经济性上能满足生产要求。     

白云铁矿东矿深深部开采C区边坡稳定性评价

白云铁矿东矿已逐渐进入深深部开采,采场相继出现了数个较大规模的滑体,使矿山生产受到了严重影响.文章主要介绍了白云铁矿东矿深深部开采C区边坡破坏机理和稳定性评价.     

金凤公司1号矿体试验采场稳定性及地压控制的实践

采场地压控制是空场采矿法开采工艺的关键环节。通过对金凤公司工程地质调查和岩体稳定性综合评价，提出合理的地压控制措施，优化采场结构参数和采场支护方法，并通过回采期间地压监测，确保了采场安全。     

缓倾斜破碎不连续矿体采空区稳定性分析

通过对白牛厂矿区的工程地质调查、矿岩力学性质试验,选取了表征矿山岩体工程质量的各种指标,获得了岩体工程分类结果——RMR值和Q值,并根据评分结果分别对井下采场安全,跨度和采空区稳定时间进行了评价和预测。应用Mathews稳定图法中稳定数的计算方法,计算出各类岩石的稳定数,然后根据拟合的稳定数与形状因子间的函数关系,得到各类围岩采空区破坏时形状因子,以此计算出了采空区围岩发生破坏时的采场暴露面积。最后,针对矿山井下无支护或支护失效的现状,提出了相关解决方案。     

对遂昌金矿采场结构参数的探讨

对于遂昌金矿合理的采场结构参数，目前没有理想的确定方法。本文联系上盘围岩的构造裂隙，矿房的支护形式等提出采场稳定跨度判断指标。经４０个采场的检验，值信度达９７．５％。     

蚕庄金矿倾斜采场的稳定性分析

本文用有限元法对蚕庄金矿倾斜矿房的稳定性进行了分析，得出了一些有价值的结论。     

某钨矿采空区稳定性的离散元数值模拟

分析了钨矿山采空区围岩破坏的机理,应用离散元法探讨了利用数值模拟方法研究钨矿山采空区的稳定性问题。     

留矿法采场支护稳定性数值模拟

针对银山铅锌矿采场难以达到上采高度的问题,提出了采场内留点柱的支护方案。通过三维有限元数值模拟,得到了采空区与两帮应力、位移、安全率等分布的特征和规律及采场内留点柱的规格和位置。工程实践表明,该方案有效可行。     

蚕庄金矿倾斜矿房倾角对其稳定性的影响

文中用数值模拟的方法分析了矿房倾角对蚕庄金矿倾斜试验采场稳定性的影响,找到了最佳的矿房倾角,得出了有价值的结论。     

浅孔采场冒顶片帮事故原因分析及预防

针对三鑫公司浅孔回采采场冒顶片帮事故约占采矿作业事故的40％以上的现状,首先分析了浅孔采场稳定性的影响因素,进而又详细分析了浅孔采场冒顶片帮事故产生的原因,为了预防及其控制事故的发生,确保安全生产,提出了相应的预防措施,对实现三鑫公司的安全生产,避免采矿作业伤亡事故的发生具有重要现实意义。     

河西金矿采场围岩稳定性数值分析

河西金矿进行了蚀变岩型金矿床采场顶板安全监控技术的研究，其中用数值分析方法对采场稳定性进行分析、评价是研究内容之一。数值分析的目的是对蚀变岩型金矿床采场围岩在给定的采矿工艺和支护形式下的稳定性进行评估，为确定合理的采场结构要素（主要是采场宽度和控顶高度）提供科学的依据。