复杂采空区精密探测及稳定性分析

为了解决迁西龙湾矿区滞留采空区的安全隐患问题,首先利用空区激光自动扫描系统(VS150)对人员无法进入的空区进行激光探测,获得了精准空区三维坐标;利用3Dmine矿山软件进行处理得到精确的空区模型与剖面形态;最后采用国际先进有限元软件Plaxis模拟采空区的应力和位移变化情况,分析得出空区处于不稳定状态,模拟充填后采空区的稳定性分析证明:采用灰砂比1∶8的全尾砂充填采空区可以有效地改善采空区的应力,提高采空区的稳定性,从而为合理的治理采空区和矿山的安全生产提供科学决策的依据。     

民采空区稳定性安全分析

根据河南栾川钼矿马圈矿区民采空区情况,对其民采空区地压进行了空区稳定性评价和数值模拟稳定性分析.确定了民采空区允许的最大暴露面积和允许承受的地应力,并提出了保证空区稳定的安全技术措施.     

基于ANSYS的采空区稳定性数值模拟研究

为研究采空区稳定性状态,借助数值模拟软件ANSYS对凡口铅锌矿采空区进行三维有限元数值建模分析,准确得出各中段分层的应力场,将该应力场与矿山矿岩抗压强度和抗拉强度作对比,判断该采空区是否存在失稳的可能,找出存在安全隐患的采场,据此提出相应的预警与建议,以便矿山进行有效的地压管理。     

房柱法开采下空区稳定性计算分析与模拟研究

为了对房柱法开采所形成的采空区稳定性和安全状况进行有效的评估,基于改进的从属面积承载理论(ITAT)和普氏理论分别对构成空区稳定的两大要素(矿柱和矿房顶板)的稳定性进行计算分析;在此基础上,进一步采用数值模拟方法分析空区影响范围内的应力和位移变化情况。计算分析和模拟结果均表明,矿山目前采用房柱法开采所形成的空区是稳定的,能够满足矿山今后的安全生产需要。     

基于3DMine-FLAC3D的复杂采空区稳定性分析

某矿山经空场法开采多年,形成大量采空区,为消除采空区造成的安全隐患,需对采空区稳定性进行研究。通过实地调查、现场取样以及室内岩石力学试验得到矿岩力学参数,利用3DMine软件建立了矿山采空区的三维可视化模型,以此为基础,采用FLAC~(3D)数值模拟软件对采空区的稳定性进行了模拟分析,结果表明:Ⅰ号、Ⅱ号、Ⅲ号采空区对周围岩体的影响最大,Ⅰ号采空区上部地表位移较大,塑性区连通至地表,是矿体开采对地压影响最大的采空区。Ⅱ号采空区围岩上盘中部区域受拉应力影响较大,影响采空区的整体稳定性;Ⅰ号采空区与Ⅲ号采空区之间区域的岩体出现剪切破坏,Ⅲ号采空区顶板围岩稳定性较差。为保证安全生产,应尽快对采空区进行治理。     

桃花山矿地表塌陷及下部采空区稳定性分析

提出了产生塌陷地质灾害的两个基本要素——塌陷势能以及失稳力学条件。应用塌陷势能概念分析了桃花山矿上部塌陷体的塌陷发展规律,采用基于太沙基理论的失稳力学条件计算了采空区顶板稳定性,同时结合有限元数值模拟方法建立矿山三维模型,计算矿山整体应力场,分析了下部采空区的稳定性。     

MIDAS三维数值软件在深凹露天边坡稳定性评价中的应用

采用MIDAS三维数值仿真分析程序对某深凹露天铜矿边坡进行了三维模拟,并对该矿现状和终了时刻的边坡稳定性进行了仿真分析,得到了边坡在三维状态下的最大剪应力分布、安全系数、潜在破坏形态以及危险区域分布,分析结果表明:边坡三维状态下开采现状和开采终了时刻的安全系数分别为1.35和1.40,边坡整体处于稳定状态,分析结果与矿山实际相符,证明了该方法的可靠性,可为矿山边坡稳定性评价提供借鉴。     

某矿采空区稳定性分析及对尾矿库安全影响研究

为分析某矿矿体回采后采空区稳定性及对地表尾矿库安全的影响,根据现场调查和室内力学试验,采用ANSYS有限元软件建立三维模型并应用FLAC3D对采空区位移、应力分布规律、屈服变形及地表沉降进行数值模拟,研究表明:矿体回采后应力重新分布,采空区的个别矿柱和顶板均出现应力集中现象,位移较大;采空区矿柱的顶、底部出现剪切破坏,上部边坡出现拉伸破坏,地表沉降量较小,采空区对尾矿库的稳定性影响较小。采空区和尾矿库虽处于稳定状态,但为有效限制围岩的长期变形,保障矿山生产安全,应对采空区作充填处理。     

灵乡铁矿采空区群聚类分级及综合防治

为了对灵乡铁矿采空区进行稳定性评判分级及综合防治,综合考虑了采空区暴露面积、高度、工程布置、埋深及岩体RMR分类等5个采空区稳定性影响因素,并以此为评价指标运用传递闭包-F统计-模糊c聚类法将灵乡铁矿采空区群分为5级,并根据分级结果提出了加强监管、局部加固、修建人工矿柱、空区封堵和空区充填等对应防治措施,以确保采空区稳定。研究结果表明与采空区实际情况吻合,可为采空区群的分类、综合防治提供参考依据。     

矿山多空区稳定性模糊综合评判

松江铜矿井下已形成9个主要采空区,根据现场调查统计结果,选取地质水文因素、采空区参数和其他因素等3层指标,共包含岩体结构等13个与空区稳定性相关的影响因素,运用层次分析法和模糊数学进行采空区稳定性综合评判。评判结果表明:地质结构、采空区高跨比和岩体结构对井下采空区稳定性影响最大;2号和6号采空区危险度较高。通过与现场生产实践比较,分析结果具有较高的可靠性,可用于指导矿山的实际生产。     

采场稳定性及结构参数的有限元数值模拟研究

根据鸡笼山金矿设计的盘区机械化分层充填采矿法以及工程地质与环境条件,采用有限元方法研究了矿区大面积开采和盘区开采时的地面、采空区、采场的稳定性状态,在确保地面工业设施有效保护和采场安全开采的条件下,根据有限元分析计算结果实现了对尾砂胶结充填体配比的选择以及采场矿房矿柱尺寸的优化确定.     

石膏矿采空区稳定性分类的综合评判法研究

为有针对性地治理采空区,有必要对石膏矿山采空区稳定性进行合理地分类,为此提出了采空区稳定性分类的综合评判法.该评判法将采空区的存在时间、采空区的面积、矿柱面积比率、矿柱宽高比、采空区是否有水、当前来压情况及采空区周边情况作为主要分类标志,依据综合得分情况对采空区稳定性进行合理划分.研究成果对石膏矿山采空区稳定性分类提供了重要依据及借鉴,可在石膏矿山生产实践中推广应用.     

点柱式充填采矿方法在缓倾斜中厚矿体中的应用研究

针对瓮福磷矿磨坊矿段缓倾斜中厚矿体开采后所产生较大沉降的问题,提出采用点柱式充填开采的方法,并对其进行数值模拟验证。通过对充填与未充填两种情况的数值模拟结果可以发现,点柱式充填开采方法能有效控制上覆岩层沉降,同时也合理地处理了采空区,保证了生产的安全。     

Numerical study on effects of coal properties on spontaneous heating in longwall gob areas

A computational fluid dynamics (CFD) study was conducted to model effects of coal properties on the potential for spontaneous heating in longwall gob (mined-out) areas. A two longwall panel district using a bleeder ventilation system was simulated. The permeability and porosity profiles for the longwall gob were generated from a geotechnical model and were used as inputs for the three-dimensional CFD modeling. The spontaneous heating is modeled as the low-temperature oxidation of coal in the gob using kinetic data obtained from previous laboratory-scale spontaneous combustion studies. Heat generated from coal oxidation is dissipated by convection and conduction, while oxygen and oxidation products are transported by convection and diffusion. Unsteady state simulations were conducted for three different US coals and simulation results were compared with some available test results. The effects of coal surface area and heat of reaction on the spontaneous heating process were also examined.     

基于瞬变电磁法探测大信北斗山采空塌陷区

针对瓮福磷矿大信北斗山采空区引起山体坍塌的情况,为更好地进行地质灾害评估和确定重新开采方案,采用瞬变电磁法探测对该区域进行勘探,以查明采空区的空间分布范围和赋存状况,推断出采空区的位置与形状,其结果真实可靠.     

监测监控技术在石膏矿采空区的应用

通过对石膏矿山采空区特点的分析,结合目前已有的采空区监测监控方法,对石膏矿山监测监控方法进行了合理的选择。针对石膏矿山采空区稳定程度的不同,对在线自动监测、人工监测的测点布置进行了说明,具体分析了监测监控系统布置方案。此外,还对监测监控系统在石膏矿山的应用提出了合理的建议。     

管壳式换热器壳侧湍流流动与换热的三维数值模拟

综合应用体积多孔度、表面渗透度和分布阻力方法建立了适用于准连续介质的N-S修正控制方程.用改进的k-ε模型考虑管束对湍流的产生和耗散的影响,用壁面函数法处理壳壁和折流板的壁面效应, 对一管壳式换热器的壳侧湍流流动与换热进行了三维数值模拟.对计算结果进行了归纳,并与换热器冷态实验、前人的研究结果进行了对比分析,从而证明了该方法能更有效地模拟管壳式换热器壳侧的流动特性,压降实验数据和计算结果符合良好.     

地下采空区顶板安全厚度的确定

利用强度折减技术和二分法原理,以塑性区的贯通作为顶板破坏的标准,当采空区顶板的安全系数等于1.2时,利用FLAC软件计算得出各种跨度空区在不同岩层中的最小安全顶板厚度.