流变断裂型矿岩自然崩落速率模拟预测

矿岩自然崩落速率预测是一个涉及崩落规律和崩落与时间相依关系的复杂动态过程,通过数值模拟的方法,对流变断裂型矿岩的自然崩落规律和崩落速率进行了模拟研究.研究表明:对于单一的拉底工程,矿岩破坏首先从拉底区上部中间开始,成拱形向上发展.当拉底面积达到一定值后,在拉底顶板中心位置将出现大范围的拉应力区,矿石的自然崩落主要是拉伸破坏引起,矿岩在其自重作用下脱离母体,产生初始崩落;当拉底面积继续增大并达到某个量值时,矿岩达到持续崩落.矿岩崩落预测将为合理、经济安排生产计划和生产设计提供有力依据.     

流变断裂型矿岩自然崩落速率模拟预测

矿岩自然崩落速率预测是一个涉及崩落规律和崩落与时间相依关系的复杂动态过程,通过数值模拟的方法,对流变断裂型矿岩的自然崩落规律和崩落速率进行了模拟研究．研究表明：对于单一的拉底工程,矿岩破坏首先从拉底区上部中间开始,成拱形向上发展．当拉底面积达到一定值后,在拉底项板中心位置将出现大范围的拉应力区,矿石的自然崩落主要是拉伸破坏引起,矿岩在其自重作用下脱离母体,产生初始崩落;当拉底面积继续增大并达到某个量值时,矿岩达到持续崩落．矿岩崩落预测将为合理、经济安排生产计划和生产设计提供有力依据．     

流变断裂型矿岩自然崩落速率模拟预测

矿岩自然崩落速率预测是一个涉及崩落规律和崩落与时间相依关系的复杂动态过程,通过数值模拟的方法,对流变断裂型矿岩的自然崩落规律和崩落速率进行了模拟研究．研究表明：对于单一的拉底工程,矿岩破坏首先从拉底区上部中间开始,成拱形向上发展．当拉底面积达到一定值后,在拉底顶板中心位置将出现大范围的拉应力区,矿石的自然崩落主要是拉伸破坏引起,矿岩在其自重作用下脱离母体,产生初始崩落;当拉底面积继续增大并达到某个量值时,矿岩达到持续崩落．矿岩崩落预测将为合理、经济安排生产计划和生产设计提供有力依据．     

铜山矿矿岩可崩性评价及崩落演化规律研究北大核心

为研究铜山矿Ⅱ号矿体自然崩落法的可行性,通过相似工程类比,初步获得了铜山矿矿岩可崩性分级。根据现场工程地质调查数据,基于Laubscher崩落图法建立了铜山矿矿岩可崩性评价模型,获得了三种不同拉底形状条件时的水力半径。利用GPI 3D FDEM构建了铜山矿Ⅱ号矿体自然崩落法三维数值模型,通过研究整个崩落过程中的应力与位移变化,获得了初始崩落面积和持续崩落面积,揭示了拉底速率对矿体崩落效果的影响规律、不同拉底速率拉底过程中底板应力演化规律以及自然崩落法采矿对研究区域地表沉降的影响规律。结果表明:铜山矿矿岩可崩性属中等;初始和持续崩落水力半径分别为15.5、27.5 m;拉底形状为圆形时所需拉底面积最小;发生初始、持续崩落所需拉底面积随长宽比增大而增大;断层破碎带能够促进损伤破裂向其汇集,也对损伤破裂的扩展具有阻隔作用。     

自然崩落法崩落机制的研究

本文采用边界元法与离散元法耦合研究了自然崩落法矿岩崩落机制问题,计算了矿岩崩落过程与发展,拉底空间周围岩体中应力分布,计算结果与实测结果吻合。根据计算结果对采用自然崩落法矿块初始崩落区域,矿岩崩落轴线与节理裂隙产状关系,此外,还对改善崩落效果的拉底方式做了讨论。     

自然崩落法矿山矿岩赋存特征精细调查与辅助致裂崩落效果研究

自然崩落法采矿技术对矿岩赋存特征要求严苛,矿岩崩落特性直接影响自然崩落法矿山矿岩崩落速率及出矿块度。通过人工辅助致裂增加矿岩体内部裂隙发育程度实现矿岩预处理,是当前国外自然崩落法矿山生产过程的重要技术手段。本文以我国首座自然崩落法矿山铜矿峪矿向深部转移首采区开采工程为背景,开展了矿岩赋存特征精细调查与水压致裂矿岩预处理试验研究。结果表明：铜矿峪矿410 m中段5号矿体首采区矿岩坚硬、中等完整～较完整,岩体质量等级为Ⅱ～Ⅲ类,矿岩中等可崩～难崩,矿岩崩落破碎特性为中等破碎～大块较多;岩体赋存特征精细调查对于深入了解矿岩崩落特性意义重大;通过钻孔摄像技术获取了水压致裂矿岩预处理试验前后钻孔孔壁图像并揭示了水压致裂过程产生的新裂隙,有效改善了矿岩结构面发育程度;通过对崩落顶板监测及出矿口块度统计分析显示首采区生产期崩落速率提高了3倍多、出矿口大块率降低了58.3%,为铜矿峪矿转深部开采过渡期产能平稳衔接提供了坚实保障;初步形成了水压致裂矿岩预处理技术及装备体系,可支撑我国现代自然崩落法采矿技术进一步推广应用。     

夜长坪钼矿自然崩落法初始拉底面积的优化

卢氏县夜长坪钼矿采用浅孔留矿法开采,制约了矿山的发展。为满足扩大生产规模的需要,对该矿应用自然崩落法进行了研究。基于前期研究成果和该矿区的岩体条件,采用数值模拟方法,研究了持续崩落初始拉底面积。研究结果是,原生钼矿的适宜初始拉底面积为2800 m2,氧化钼矿的适宜初始拉底面积为800 m2。     

自然崩落法采矿矿岩崩落过程数值模拟研究

由崩落法开采引起的矿岩崩落及其诱发的地表沉陷是一个复杂的空间与时间关系问题。以CEMI的“矿块崩落与地表沉陷模拟”项目为研究背景,利用数值模拟方法研究了深部、大规模自然崩落开采矿岩崩落的基本规律。数值模拟捕捉到了矿岩崩落过程中压力平衡拱的演化,以及裂隙萌生、扩展、贯穿岩桥的过程,研究表明,压力平衡拱的动态演化是矿岩崩落出现间歇和跳跃的内在动因,陷落角、起裂角和地表沉陷模式都受控于矿岩的崩落状态。     

某铜矿自然崩落法拉底顺序的优化研究

根据某铜矿的矿体赋存状态及开采技术条件,通过对岩体可崩性、地应力、矿体形态、品位分布、地质构造特征等因素的综合分析,确定沿矿体走向将矿体划分为北部、中部、南部3个矿块分别进行崩落回采,将矿体中部品位较高的区域作为首采段,逐步向南、北两端依次拉底回采。为确保崩落效果,对首采矿块在推荐的3种拉底顺序中选取由中间向上、下盘分别推进的拉底顺序,崩落形状为长方形,推进方向平行于最大主应力方向。拉底顺序选择合理,能尽快回收投资、确保持续崩落效果、拉底巷道和底部结构稳定,以及提升生产能力,对矿山开采具有重要的意义。     

铜矿峪矿自然崩落法生产的主要衔接关系

依据可崩性选择开采下降速度，通过下降速度确定生产能力，按照生产能力推断拉底进度，利用拉底进度编排生产衔接；正确处理拉底、崩落与放矿之间的关系，是自然崩落法采矿工艺生产衔接管理的核心。     

黄山铜镍矿厚大矿床矿岩可崩性研究

在黄山铜镍矿矿岩岩石力学性能试验、原岩应力测试和工程地质调查的基础上,运用多种岩体质量评价方法对30#矿床岩体质量进行评价,定性和定量分析结果表明其矿岩为中等可崩,适宜应用自然崩落法开采,并根据Laubscher崩落图和Mathews稳定图求出的矿岩崩落水力半径,给出了自然崩落法试验采场的拉底设计,已投入工程实践表明,研究结果符合矿山实际。     

自然崩落法可崩性研究现状及发展趋势

自然崩落法矿山矿岩可崩性预测的准确性直接决定着矿山开采的成败,本文通过对国内外相关文献的查阅整理,明确了可崩性研究应综合考虑矿岩是否可崩落、崩落面积合理性、崩落块度适宜性等问题,并进一步总结了国内外此类问题研究方法的优势和不足,对其发展趋势进行了分析,得到以下主要结论:应进一步收集已实施矿山案例指标对现有经验法则补充完善;应重点关注物理模型试验中对节理面性质的模拟研究;可利用不同数值分析方法间的耦合分析技术手段对矿岩崩落特性进行分析预测,相关结论能够为从事该研究的科研工作者及采矿技术人员提供有益借鉴。     

基于FLAC3D某矿山崩落区演化规律研究

以采用自然崩落开采的某铜矿山为研究背景,采用FLAC~(3D)数值分析方法,依据实际布置的拉底方案模拟开挖。通过分析顶板高度与崩落体积的变化情况判断拉底方案的合理性并提出相应安全建议。模拟结果表明:崩透地表前顶板高度呈匀速增加,累计崩落体积有序增长,拉底方案合理;第5步后顶板高度有加速趋势,且阶段崩落体积较大,因此,应在第5步后加强矿山现场的安全监测与防护工作,研究结果有助于指导矿山安全生产。     

DIMINE软件在自然崩落法中的应用

详细介绍了DIMINE软件在自然崩落法应用中的作用,并以普朗铜矿为工程背景,描述了其在矿山资源算量、快速编制工程施工进度计划、矿岩崩落特性研究、放矿计划编制的应用。通过软件三维模拟,合理确定了普朗铜矿基建工程进度计划及拉底范围,实现了开采前资源可采性评价,降低了开采过程中的风险。     

基于PFC2D的自然崩落法数值模拟

云南普朗铜矿是一个新建的大型铜矿山,矿山设计采用自然崩落采矿法。自然崩落法底部结构受力规律尚不明确,为了研究矿山开采中底部结构受力变化,采用PFC2D数值分析软件,针对普朗铜矿3720水平首采区地质条件及岩体物理力学参数建立计算模型并简述了岩体微观参数与宏观参数之间的关系。同时模拟分析三种拉底宽度及放矿过程中底部结构应力变化规律。结果表明:三种拉底宽度下,应力重新分布后应力集中在拉底推进线前方50~80m内,应力集中区应加强支护。随着拉底宽度的增大,峰值应力随之增大,在45m拉底宽度下最大应力达到22 MPa。在放矿时,放矿漏斗侧壁及眉线处会产生高动态应力,不利于底部结构的长期服役。研究所得结果可以对矿山支护起到指导作用。     

矿岩崩落块度预测的节理面三维模拟技术及其应用

基于传统二维状态下块度预测存在的弊端, 提出以构造面的空间展布规律为基础, 利用Monte Carlo技术模拟节理系统, 采用三维实体切割技术建立块体三维截取模型的矿岩块度预测新模型, 实现了矿岩崩落块度的三维预测, 并开发了相应软件OFP 1.0(Ore Fragments Prediction)。研究成果应用于某特大型斑岩铜矿, 预测结果表明: 该矿山等效尺寸大于1.65 m的块体筛上累积百分比为40%, 大于1.26 m的块体筛上累积百分比为59.85%。根据等效尺寸与块体体积的转换关系, 建议放矿口尺寸设置为5 m×5 m, 此时放矿口堵塞几率较小。研究成果为自然崩落法矿山采矿方法设计和工程中的放矿控制提供了重要依据。     

基于PFC2D自然崩落法数值模拟

云南普朗铜矿是一个新建的大型铜矿山,矿山设计采用自然崩落采矿法。自然崩落法底部结构受力规律尚不明确,为了研究矿山开采中底部结构受力变化,采用PFC2D数值分析软件,针对普朗铜矿3720水平首采区地质条件及岩体物理力学参数建立计算模型并简述了岩体微观参数与宏观参数之间关系。同时模拟分析三种拉底宽度及放矿过程中底部结构应力变化规律。结果表明：三种拉底宽度下,应力重分布后应力集中区范围集中拉底推进线前方50m-80m内,应加强支护。随着拉底宽度的增大峰值应力随之增大,在45m拉底宽度下最大应力达到22MPa。在放矿时,放矿漏斗侧壁及眉线处会产生高动态应力不利于底部结构的长期服役。研究所得结果对矿山支护起到指导作用。     

矿块崩落法在程潮铁矿应用的探讨

本文以程潮铁矿应用矿块崩落法为基础,阐述了矿块崩落法有关结构参数,进行了矿岩可崩性,拉底以及边界削弱和底部结构稳定性等技术问题的探讨。     

自然崩落法底部结构应力状态研究

以普朗铜矿为研究背景,通过分析拉底工程在自然崩落法中的重要性,应用FLAC3D数值模拟软件,研究拉底过程中,逐渐增大拉底推进线尺寸时,底部结构应力状态的分布情况,得到一个聚矿槽开挖距拉底推进线较有利的距离。并且,在实测地应力的基础上,通过改变水平构造应力值,研究了4种不同应力状态下,底部结构的应力分布情况,分别得出有利于矿石崩落及底部结构稳定的应力状态。该研究成果将对自然崩落法矿山的采矿工艺设计和安全生产具有指导作用。     

基于Laubscher崩落图法的某铁矿矿岩可崩性分析

矿岩可崩性是衡量矿岩发生崩落的难易程度,对于崩落法开采矿山,首采分层开采后,上覆矿岩能否连续冒落是矿山重点关注的问题之一。研究依托敦德铁矿,在岩体质量分级基础上,基于Laubscher崩落图法分析了矿岩可崩性,为矿山掌握首采分层开采后围岩可崩性提供了依据,对于矿山设计、生产具有重要的指导意义。