跑马坪矿2350以上矿体开采对地表拦渣坝的影响

为了确保地表拦渣坝的稳定,采用离散元程序2D-BLOCK模拟地下矿体开采对地表拦渣坝的影响,计算了矿体开采过程中上覆岩层的冒落过程。通过模拟结果表明：岩层移动是一个自下而上传递的动态过程,只开采左1采场矿体不会影响到地表拦渣坝的安全;而将右2采场回采矿体后,上盘围岩发生大面积冒落,垮落至离地表40m左右时才不再冒落,但上部没有冒落的岩层仍有裂缝存在,说明将右2采场完全采空后极有可能会影响到上部拦渣坝的安全稳定,因此建议处在拦渣坝正下方的右2采场,回采过程中必须保留保安矿柱,这样地表拦渣坝的安全才能有保障。     

跑马坪矿2350m以上矿体开采对地表拦渣坝的影响

为了确保地表拦渣坝的稳定,采用离散元程序2D-BLOCK模拟地下矿体开采对地表拦渣坝的影响,计算了矿体开采过程中上覆岩层的冒落过程。通过模拟结果表明:岩层移动是一个自下而上传递的动态过程,只开采左1采场矿体不会影响到地表拦渣坝的安全;而将右2采场回采矿体后,上盘围岩发生大面积冒落,垮落至离地表40m左右时才不再冒落,但上部没有冒落的岩层仍有裂缝存在,说明将右2采场完全采空后极有可能会影响到上部拦渣坝的安全稳定,因此建议处在拦渣坝正下方的右2采场,回采过程中必须保留保安矿柱,这样地表拦渣坝的安全才能有保障。     

程潮铁矿深部矿体分区开采方案优选研究

程潮铁矿一500 m中段矿体回采进入尾声﹐即将进入一570 m中段回采,针对一570 m中段矿体开采无法保证生产需求等问题,以程潮铁矿一57o m中段、一675 m中段矿体与围岩为研究对象,研究以不同开采方案开采矿体后对地表稳定性的影响﹐借助 MIDAS软件建立三维数值模型﹐并采用三维有限差分软件对不同开采方案下地表岩层移动进行仿真模拟分析与研究,基于数值模拟结果对采场应力分布进行分析,并提出稳定性建议。结果表明:程潮铁矿深部矿体开采对地表的影响主要在矿体正上方,地表沉降大小与距离塌陷坑的距离成反比,一570 m中段与一675 m中段的矿体以49线为分界设隔离矿柱,矿柱西侧充填东侧崩落开采时能达到地表稳定性与经济效益的动态平衡。     

崩落法开采岩移及塌陷规律相似材料模拟试验

基于平面相似原理,试验首次通过采用自主研制的可视化平面相似材料模拟平台,搭载先进的应力位移传感器及其采集设备,对崩落法开采上覆岩层移动及地表塌陷规律展开相似材料模拟研究,建立起大红山铁矿露天及井下崩落法开采平面相似模拟试验模型。通过试验,揭示出大红山铁矿井下崩落法开采上覆岩层冒落及其地表塌陷规律,首次发现由倒漏斗向正漏斗的敞开式塌陷,由应力传感器数据描绘出岩体内部应力转移规律,由位移传感器测定出本矿合理岩体移动角,该角度大于设计采用的岩体移动角,采用该岩体移动角重新划分二期可采矿体,通过模拟二期可采矿体,露天边坡未发生破坏,表明提高移动角具有可行性,对于指导矿山解放保安矿量具有重要意义。     

大红山铁矿深部开采F2断层对岩层移动控制研究

以大红山铁矿深部开采过程中F2断层对岩层移动控制的规律为研究对象,通过现场岩体结构面调查、岩石力学实验及岩体质量分级等工作确定宏观岩体力学参数后,采用理论计算以及数值模拟方法对深部开采引发的岩层移动规律进行分析,并圈定了相对合理的地表陷落范围及移动范围。结果表明：深部矿体采用崩落法进行开采后,F2断层对岩层移动具有割断作用,有利于边坡稳定,采空区上覆岩层冒落形成的散体充填采空区有显著抑制围岩变形的效果,在生产过程中积极采取废石充填塌陷区的措施后,由地下开采引发的岩层移动对上部露天采场边坡影响较小。     

崩落法开采岩层移动影响因素的数值模拟

随着矿山开采深度的增加,岩体所处的力学条件变得复杂,采用崩落法开采的深部矿体岩层移动规律受多种因素影响且不同于浅部。离散元法是基于不连续性假设的数值方法,它特别适合于求解节理岩体中的非连续性问题。基于离散元理论,采用数值计算软件3DEC,分析了不同节理倾角、不同侧压力系数及不同开挖阶段对深部矿体崩落法开采过程中岩层移动规律的影响,研究结果表明：不同倾角的优势结构面对崩落发展趋势影响显著,水平节理对崩落发展有良好促进作用;侧压力系数越大,崩落高度越小;深部矿体开采过程中,由于承压拱的存在,开采高度为120 m时,并未引起大范围塌陷。研究结果可为深部矿体崩落法开采岩层移动规律及地表沉陷范围的确定提供一定的参考依据。     

丫他金矿地下开采对地表公路的影响分析

为了确保地表公路的稳定,采用FALC3D有限差分法数值软件对地表公路保安矿柱进行了不同厚度的模拟分析,同时计算分析了地下矿体逐层开挖逐层充填对采场及地表公路稳定性的影响.结果 表明:因丫他金矿围岩岩性差,地表公路保安矿柱定为40 m较为可靠,具备一定的安全保障性,上部公路处于稳定状态,而且地下矿体逐层开采逐层充填可有效...     

程潮铁矿联合开采隔离矿柱合理厚度研究

程潮铁矿矿体随开采水平下降而逐渐西移, 导致选厂下保安矿柱的矿量逐渐增加。为了保护地表选厂同时尽可能回收矿石资源, 程潮铁矿采用充填法回收保安矿柱和无底柱分段崩落法开采塌陷坑下矿体联合开采回收-430~-500 m阶段矿体。为了防止两种采矿方法交界处的采矿活动相互影响, 采用数值模拟方法, 选取15 m、20 m和25 m厚度的隔离矿柱分别建立了联合开采数值模型模拟开采, 得到联合开采后地表沉降以及充填采场的安全系数, 并对其进行比较。结果表明, 隔离矿柱厚度为20 m时, 选厂地表监测点的沉降值较小, 充填采场安全系数较高, 能够满足选厂和充填采场安全性要求, 同时矿柱压矿量少, 经济效益较优。研究结果能够为矿山的实际生产提供一定的指导。     

程潮铁矿矿柱开采地表变形规律及选厂稳定性研究

在国内外矿山浅部矿产资源日益枯竭的严峻形势下,使用合理的采矿方案安全回收开采前期所预留的矿柱成为越来越多矿山解决当前资源危机的主要途径。以程潮铁矿矿柱开采为研究对象,在分析地表移动变形监测数据的基础上,通过数值模拟分析了4种矿柱开采方案对地表重要工业场地及构筑物选厂所在地表稳定性的影响。研究表明:采用无底柱分段崩落法开采-360 m水平以上部分预留矿柱对地表及选厂稳定性影响较小,但采用无底柱分段崩落法开采-360 m~-430 m水平矿柱将导致地表变形量及选厂所在地表沉降急剧增加,并接近地表一级构筑物要求的变形极限;从最大化回收矿石资源、保证地表及重要建筑物安全的角度考虑,建议采用崩落法回收-360 m水平以上矿柱,采用充填法开采-360 m~-430 m范围矿柱,并适当提高充填体强度,加强管理,以尽可能减少矿柱开采对于地表及重要建筑物的影响。     

近地房柱法矿柱尺寸对石膏矿采空区稳定性影响研究

为确保某石膏矿地下矿体回采不影响地表大面积变形和塌陷,对其所预留的矿柱尺寸大小与采场稳定性关系分析,由面积承载理论构建简易混合矿柱模式,得到矿柱安全系数随矿柱宽高比增大而增大的结论。采用FLAC3D软件模拟地下开挖过程采场周围岩体应力应变变化情况,结果表明:预留矿柱在3 m及以上时,能较好的维护采场稳定,不会出现较大的塑性破坏,满足地表非重要建筑物的安全要求。     

深凹露天矿转地下过渡期挂帮矿安全高效开采方法研究

露天矿在回采末期由露天转向地下开采过程中通常会面临减产过渡的问题,矿山一般会在此期间回采挂帮矿以补充产能,传统的挂帮矿回采方法存在安全性差、效率低及产能低等一系列问题,难以从根本上扭转减产过渡的困境。以某深凹露天矿转地下开采为工程背景,在综合分析挂帮矿分布位置、开采条件及矿岩特性的基础上,提出在过渡期利用诱导冒落法率先回采该矿南帮挂帮矿的技术方案,通过控制回采顺序诱导失稳边坡滑向采空区而不冲至露天坑底,以确保坑底露天采矿的安全性,从而在过渡期实现露天与地下安全高效协同开采,达到稳产甚至增产的建设目标。最后,利用数值模拟方法对南帮挂帮矿的诱导冒落回采方案进行了数值模拟研究,研究结果表明,在深凹露天矿条件下利用诱导冒落法回采挂帮矿是安全可行的。     

二次卸荷中边坡应力变化规律的相似试验研究

通过相似试验,研究了驻留矿体开采边坡岩体应力变化机理,分析了边坡稳定性情况。研究表明,在露天开采过程中,水平应变呈增加趋势,地应力向露天采空区方向卸荷;驻留矿体的开采过程中,水平应变呈减小趋势,边坡内部应力重新分布,地应力向地下采空区方向卸荷,在地下采空区周围形成应力集中区,从而使边坡表面水平应力呈减小趋势。但驻留矿体的开采不会对边坡的稳定性产生较大影响。     

小汪沟铁矿露天转地下分区高效开采技术

针对小汪沟铁矿上部矿体规模较小、露天转地下自由作业空间小、首采矿段的回采工作面不够充足、难以实现设计产能的问题,在分析矿岩可冒性以及矿体赋存条件的基础上,提出了基于岩体持续冒落面积的3分区开采方案,并依据顶板围岩冒落范围以及岩移影响范围分析了分区开采的安全条件。该方案在确保生产安全的前提下,将小汪沟铁矿的地采产能由设计的100万t/a提高到280万t/a。生产实践表明,利用顶板围岩的冒落特性提出的多分区开采技术,扩展了露天和地下同时开采的作业空间,不仅实现了小汪沟铁矿露天转地下产能的大幅度提高,也实现了安全高效的开采目标,同时也为类似铁矿山实现高强度开采提供了有效途径。     

八叉树矿体块状模型及其在三道庄露天矿的应用

矿体块状模型广泛应用于品位、储量计算,也可用于露天矿最终开采境界优化和开采计划优化。在研究了八叉树存储结构和基于分离轴的OBB相交测试理论的基础上,提出首先应用八叉树对矿体三维空间进行块状划分,将矿体用一系列的小单元块来逼近,然后利用OBB理论检测单元块与矿体边界的空间关系,对相交单元块进行细分,利用点在多面体内外判断确保块状模型约束在表面模型内,从而以最佳状态逼近矿体边界。最后运用该方法建立了三道庄露天矿矿体块状模型。该方法快速有效,能够满足矿山生产设计需求。     

海南铁矿露天转地下三维探采结合方法

海南铁矿矿石为高品位赤铁矿,矿体形态及其尖灭再现关系复杂,在露天转地下开采的过渡期,应用大结构参数诱导冒落法开采挂帮矿体,为加快其开采进程和有效控制矿石损失贫化,需要快速探清矿体分布及其边界位置。为此,研究海南铁矿三维探采结合方法,利用3个分段同时施工的探采结合工程、露天边坡以及分段钻探工程揭露的矿岩信息,快速探测与二次圈定矿体,据此优化采准工程的布置形式与合理位置。生产实践表明：这一三维探采结合方法,提高了矿体圈定的效率与精确度,保障了挂帮矿的高效开采,取得了良好的技术经济效果。     

大红山铁矿露天采场压矿范围的相似模拟

云南大红山铁矿由于露天采场的压矿限制,井下二期工程无法稳产至露天开采结束,压矿问题使矿山的开采无法实现顺利过渡。为研究矿山露天采场合理的压矿范围,通过相似材料模拟试验对大红山铁矿无底柱分段崩落法开采进行模拟。基于相似模拟试验过程中的模型岩层移动的变形情况、应力变化和位移变化数据,结合当前矿山现场数据进行综合分析,得到了矿山空区的冒落形式、露天采场最可能的破坏形式以及70°的压矿角度。根据70°压矿角重新划定露天采场合理的压矿界限,井下二期工程可以在安全的状况下多服务2 a,此时露天采场开采已结束,井下二期工程不再受露天采场的压矿限制,从而实现露天采场与井下开采的顺利过渡。研究结果为合理协调矿山开采、保障矿山安全提供了较好的理论依据,为类似露天地下联合开采的矿山提供了借鉴。     

云南磷化集团昆阳磷矿深部矿体开采方式研究

以云南磷化集团有限公司昆阳磷矿深部矿体为研究对象,通过对其矿体赋存特征、开采技术条件的理论分析,对其深部矿体的开采方式进行研究。结果表明：1～4采区绝大部分矿体都可以进行露天开采,深部矿量较少,且开采技术条件差,不适合地下开采;二矿区上部适合采用露天开采,下部矿体地下开采具有可行性。相关结果可为云南磷化集团有限公司海口磷矿所及类似条件的磷矿山深部矿体开采方式提供一定的参考依据。     

锡林浩特萤石矿高端壁无底柱分段崩落法

针对锡林浩特萤石矿实际生产中存在的采矿难度大,安全条件差,生产效率低等问题,提出了多作业面同时掘进、覆岩放矿+废石充填的高端壁无底柱分段崩落法开采方案。给出了适合该类矿体的崩矿参数,通过地表监测及室内试验研究塌陷坑边壁岩移的变化规律,提出协同排岩充填的方法,增强边壁与散体堆的稳定性,并依此在锡市萤石矿试验采场进行了试验。跟班标定结果表明:该采矿方法回收率较高（达到94.18%）,崩落矿石块度良好,与分析情况基本吻合,可有效解决此类急倾斜中厚矿体开采难题。     

大冶铁矿缓倾斜挂帮矿开采方法的研究

根据大冶铁矿采用无底柱分段崩落法开采的情况 ,就其挂帮矿倾角缓、一端与露天坑相连的赋存特性 ,提出采用联合开采的方法 :挂帮矿的主体部分采用改进型分段空场法 ,靠近露天坑部分采用无底柱分段崩落法开采。使矿山现行的无底柱分段崩落法作业习惯、管理操作经验和原有的机械设备能得到充分利用 ,提高了矿石回收率 ,增强了生产的安全性。同时对改进型分段空场法在该矿进行了实施     

露天转地下开采方案多目标决策分析

露天转地下开采方案选择涉及多目标决策,层次分析法(AHP)是一种较适宜的方法。采用差值比较算法的归一化方法确定决策变量指标的标度,对无底柱分段崩落法与阶段空场连续崩落法露天转地下开采方案进行比较,综合考虑技术、经济及安全等方面的评价指标,进行层次分析决策,认为阶段空场连续崩落法更适用于露天转地下大规模采矿。