局部弱场控制下煤柱顶板结构破坏模拟研究

基于弱场控制原理,以煤柱顶板整体系统为例,分析包括强度弱场、刚度弱场和稳定性弱场控制下的煤柱顶板应力及位移演化规律,证实了煤柱顶板系统整体稳定性受弱场控制。研究结果表明:煤柱顶板整体系统可以同时存在多个弱场,而各个局部弱场的主导作用随着外部环境的改变而可以相互转化,并对应着不同的破坏模式。对于煤柱顶板整体系统而言,局部弱场具有层次性,煤柱、顶板子系统的强度弱场或刚度弱场构成了局部稳定性弱场,局部稳定性弱场对煤柱顶板整体系统的稳定性起到控制作用。     

梅山铁矿塌落界线外残留矿体开采技术研究

针对梅山铁矿塌落界线外矿体开采技术的特点,提出了采用分段空场嗣后充填法,分析了底部结构的布置和回采工艺特点等,并结合自然平衡拱理论,采用计算机仿真模拟技术,对分段空场嗣后充填法回采过程中的围岩应力、位移变化规律及塑性区分布情况进行了计算分析,揭示出顶板岩层拉应力是影响该采场稳定性至关重要的因素。将顶板岩层所受的最大拉应力作为衡量采场稳定性的指标,应用正交试验法对不同采场结构参数进行优化,得出梅山铁矿塌落界线外矿体采用矿房采场跨度14 m、矿柱采场跨度10 m和顶板厚度8 m的结构参数,能保证安全开采的需要。     

基于均匀实验的萨热克铜矿嗣后充填参数数值模拟研究

为确保萨热克铜矿分段空场嗣后充填采矿法采场稳定性,确定合适的采场结构及充填工艺参数,基于均匀实验设计方法,采用FLAC^3D软件分别模拟了矿房顶底部充填高度,顶底部水灰比强度和中间层水灰比强度三个因素开采效果的影响,得到顶板位移、底板位移与顶底板充填高度、顶底板水灰比、中间充填层水灰比关系式。结果表明,顶底板充填高度越大,水灰比越大则顶板位移越小,即充填效果越好。推荐矿山采用灰砂比为1∶6充填料对采场进行嗣后充填,可有效控制采场围岩变形,确保采场稳定。     

充填接顶率对采场顶板稳定性影响的数值模拟研究

大冶铁矿目前采用分段空场嗣后胶结充填采矿法开采。充填接顶是充填工作的重要内容,直接关系到采场的稳定和安全。通过FLAC3D数值模拟研究接顶率分别为30%、50%、80%和100%时顶板应力与塑性区分布的情况,分析充填体接顶率与顶板稳定性之间的关系,研究结果表明:安全的充填接顶率应在50%以上。     

顶板结构稳定性与顶煤放出率关系探讨

综放采场顶煤放出率控制着采空区的充填状况,从而影响着大厚度坚硬顶板的稳定性。本文建立了周期来压阶段综放采场顶板结构整体变形失稳和局部铰接失稳的力学模型;根据结构稳定理论和强度理论,得到了保持顶板结构整体变形稳定和岩块局部铰接稳定的力学和几何条件,从而建立与顶煤放出率相关的综放采场顶板稳定性判断准则;结合具体采场实例,给出了与顶煤放出率相关的综放采场顶板稳定性判断曲线和方法,为现场针对不同顶板设计合理的顶煤放出率,从而实现顶板的安全控制提供理论依据。     

和睦山矿采矿方法的改进

和睦山矿采用分段空场嗣后充填采矿方法,矿房回采到一定阶段形成一定空区后,采场出现顶板冒落、矿柱垮塌等现象,导致矿区矿石贫化率大,回采率低。通过分析,矿区矿岩稳定性差是造成采场顶板冒落、矿柱垮塌的主要原因,采用上向水平进路充填采矿法能有效降低矿石贫化率,提高矿石回采率。     

基于预应力锚索支护的马路坪矿采场稳定性分析

开磷集团马路坪矿采用分段空场法嗣后充填法开采,为确保矿区在施工期及运营期的安全性,对采场顶板中部部位采用预应力锚索加固支护。通过采场支护前后的位移与变形特征、最大主应力分布特征、塑性区分布特征对比分析结果,分析了采场的稳定性,验证了支护方式的科学性。     

基于预应力锚索支护的马路坪矿采场稳定性分析

开磷集团马路坪矿采用分段空场法嗣后充填法开采,为确保矿区在施工期及运营期的安全性,对采场顶板中部部位采用预应力锚索加固支护。通过采场支护前后的位移与变形特征、最大主应力分布特征、塑性区分布特征对比分析结果,分析了采场的稳定性,验证了支护方式的科学性。     

顶板结构稳定性与顶煤放出率关系探讨

综放采场顶煤放出率控制着采空区的充填状况，从而影响着大厚度坚硬顶板的稳定性。本文建立了周期来压阶段综放采场顶板结构整体变形失稳和局部铰接失稳的力学模型；根据结构稳定理论和强度理论，得到了保持顶板结构整体变形稳定和岩块局部铰接稳定的力学和几何条件，从而建立与顶煤放出率相关的综放采场顶板稳定性判断准则；结合具体采场实例，给出了与顶煤放出率相关的综放采场顶板稳定性判断曲线和方法，为现场针对不同顶板设计合理的顶煤放出率，从而实现顶板的安全控制提供理论依据。     

基于GTS－FLAC3D的采场结构参数优化分析

为确保某铁矿分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿法的安全生产,采用FLAC3D对采场结构参数进行模拟分析研究,共设计9种采场模型,根据开挖后采场顶板及围岩应力重新分布、塑性区变化规律确定盘区矿柱尺寸及采场宽度的合理范围。研究结果表明:采场稳定性的主要影响参数为采场宽度,盘区矿柱的大小主要影响盘区开采整体稳定性;采场宽度和盘区矿柱宽度均应保证15 m以上。研究结论可为矿山开采设计中采场结构参数的设计提供参考。     

采场顶板稳定性分析与锚杆支护研究

为了维护采场顶板稳定,确保采场安全生产,通过对顶板进行稳定性分析,研究采用锚杆支护作为顶板稳定性控制措施,并采用工程类比法确定了锚杆的合理参数。选用FLAC^3D数值模拟对无支护和锚杆支护两种方案进行了分析研究,模拟结果表明选取树脂锚杆支护能够减小顶板压力,控制顶板位移变形和岩体冒落。后期的现场实际观测表明,树脂锚杆在顶板稳定性支护中效果良好,能够保证采场顶板的安全稳定。     

用沙坝矿采场顶板稳定性模拟分析

贵州开磷矿业公司用沙坝矿主体为缓倾斜矿体,采用机械化盘区分段充填采矿法开采,通过研究采场跨度与顶板稳定性之间关系确保了作业人员安全和稳定生产.建立合理矿山开采力学模型后,对不同跨度采场在未支护方案下进行数值模拟分析表明,采场整体位移变化基本服从近对称分布;靠近开挖边界处围岩位移最大,距开挖边界越远,围岩位移越小,且移动方向均指向采空区;采场跨度在20m以内,采场顶板不发生破坏;当超过25m以上时,采场顶板出现较大拉应力,顶板开始发生破坏.     

基于Mathew稳定图的采场顶板持续冒落临界阀值研究

采场顶板的稳定性关系到矿山安全生产及经济效益,同时也是选择采矿方法和地压控制方法的主要依据之一。通过采场顶板冒落规律的研究,针对香炉山钨矿目前采空区特点及范围,运用Mathews稳定图法确定采空区顶板持续冒落水力半径,并由此反算得出不同采场跨度下的顶板临界暴露面积阀值,为矿山安全开采提供了重要的基础资料和依据。     

获各琦铜矿充填采场顶板支护实践

获各琦铜矿主要采用上向水平分层充填采矿法。由于施工人员、凿岩及出矿设备一直暴露在采场顶板之下,因此保护充填采场顶板就显得尤为重要。根据单个采场暴露面积的大小、矿岩的稳固情况及采场内夹石的赋存情况来决定支护的类型,既能保证安全生产,还能减少支护成本,以达到提高矿山经济效益的目的。     

顶板厚度探测技术在地下铝土矿的应用研究

我国铝土矿多以缓倾斜薄矿脉沉积性矿床为主,普遍存在直接顶板稳固性差、矿体厚度不稳定的问题。铝土矿开采多应用空场法进行开采,依靠留设矿柱和留护顶矿的方式对顶板进行管理。因铝土矿矿层和直接顶板厚度变化较大,无法准确留设护顶矿厚度,造成矿石损失较多,为此探索性开展猫场矿区铝土矿直接顶板厚度快速探测方法,为采场回采作业过程中护顶矿留设厚度提供技术支撑。通过对顶板探测厚度设备选取并在井下进行现场试验,试验探测图像显示矿体和直接顶板总厚度误差为0.65m,探测图像表明矿体与直接顶板界线不明确,SSP地质雷达在试验中达到了预期效果。     

某铀矿井采场顶板地压监测与对比分析

某铀矿井开采深度的增加和采矿方法的改变,给采场顶板稳定性带来了新的不确定因素。为了及时掌握深部采矿中,采用不同采矿方法时采场顶板围岩的稳定性,在-150m中段12-4采场布置钻孔应力计、压力计和位移计,分别对巷道围岩和采场顶板的表面位移、顶板压力和应力进行监测。通过对比分析监测数据,掌握了上向矸石充填法和无轨采矿法采场顶板稳定性的变化情况,为矿山的安全生产提供了科学指导。     

采场顶板冒落机理及控顶技术探讨

金属矿地下开采过程中，采场顶板稳定是矿山正常、高效回采的前提。而采场顶板冒落机理复杂、影响因素多，若缺乏严格的控顶措施，会带来严重危害。本文从顶板冒落机理出发，总结归纳出六种控顶措施，并分述其作用原理及优缺点，为矿山的采场顶板管理提供了重要的理论依据。     

急倾斜采场上盘顶板预应力锚杆条网带支护间距设计方法研究

针对某矿急倾斜采场上盘顶板局部冒落,提出采用2～3排预应力锚杆加条网构成的锚杆条网带沿倾向间隔一定距离支护该顶板.应用材料力学建立该顶板的锚杆条网带支护力学模型,分析其冒落机理,并基于三弯矩方程推导锚杆条网带支护间距设计公式.应用FLAC3D正交数值模拟各种赋存条件下上盘顶板锚杆条网带支护的最佳间距,系统分析矿体埋深、...     

胶东某矿采场顶板冒落原因分析

矿山采场顶板冒落是地下矿山开采的常见灾害,根据某矿采场顶板冒落的各种现象,分析了其产生的原因,提出了预防顶板冒落的措施,希望能对该矿的采矿生产有指导作用。     

破碎围岩预控顶分段嗣后充填技术研究与实践

针对破碎围岩稳定性差、深部矿压显现剧烈等难题,结合大尹格庄金矿现有采矿工艺,提出预控顶分段嗣后充填技术。在阐述预控顶分段嗣后充填技术特点、施工工艺、技术关键的基础上,采用正交实验优化充填材料配比,重点采用理论分析和数值模拟相结合的方式优化设计采场结构参数。实践表明,预控顶分段嗣后充填技术在各矿得到广泛应用,效益显著。