隔一采一矿柱空场回采嗣后放顶处理空区数值分析

数值模拟研究对象为崇礼紫金70号脉1304~1224 m 3中段厚大矿体部分,通过模拟矿柱回采及空区处理过程中采空区周围岩体的应力分布规律和位移变化情况,对采空区及矿柱的稳定性分析评价,以寻求适宜、安全、高效率的矿柱回采顺序及空区处理方案。     

采场回采顺序数值模拟研究

不同的采场回采顺序对深部矿床地应力有显著的影响,以某地下矿为工程实例,在遵循由上盘到下盘后退式回采原则的基础上,提出了2种采场回采顺序,并采用FLAC3D软件模拟两种采场回采顺序对岩体稳定性的影响,对比不同种方案回采过程中的应力位移变化规律,分析围岩、矿柱和充填体的应力位移以及塑性破坏情况,结果表明:方案二的回采顺序能够较好的控制地压,同一盘区内尽量按照"隔三采一"的方式布置采场。     

高应力环境水平矿柱稳定性对回采顺序响应特征

深部资源高效开采逐步常态化,深部高应力环境引发的系列安全问题已突出显现,为深部资源高效回采提出了巨大挑战。针对深部多中段多矿房同时回采中的安全问题,从回采顺序合理优化的角度,阐述了回采顺序让压作用原理,通过数值模拟试验进行了水平矿柱稳定性观测,分析了水平矿柱稳定性对回采顺序的响应特征,提出了水平矿柱稳定性调控方案。研究结果表明:回采顺序对水平矿柱稳定性影响较大,在同时开挖条件下,水平矿柱内最大主应力迅速增加,极易造成矿柱破坏性失稳;顺序回采条件下,水平矿柱内最大主应力产生缓慢调整和转移,水平矿柱内最大主应力均小于同时开挖工况。隔一采一条件下最大主应力较顺序回采增加2%,但能有效保证多盘区同时施工,同时降低了高应力集中效应,为深部资源安全高效回采提供有利环境。     

东升庙矿柱回采顺序研究

对东升庙铅锌矿矿柱的形成与分布进行分析和调查.随着矿柱的回采,空区暴露面积增大,其冒落形成的空气冲击波将会造成巨大的危害.运用空气冲击波理论,计算了采空区临界冒落面积,得出空区允许的最大跨度为159m;对不同回采顺序的矿柱应力分布进行了分析,最终提出了从中央向端部推进的矿柱回采顺序.     

大规模充填体下保安矿柱规划及矿体回采顺序研究

针对某金属矿长期处于大规模充填体下开采的现状,对-300 m各盘区回采期间的稳定性进行了数值模拟,分析不同方案的采场开采过程中顶板应力、位移等指标的变化规律,并综合分析比较了各方案的回采安全性与经济效益。分析结果表明：将E101采场作为永久性连续盘区时,回采至中期采场顶板处产生1.14 MPa的最大拉应力和75 mm的最大位移;开采后期采场顶板处产生2.30 MPa的最大拉应力和92 mm的最大位移;开采后期采场顶板的抗拉安全系数为1.53;整个顶板岩体稳定性较好,确定将E101作为盘区永久矿柱。根据盘区永久矿柱的位置,提出了4种盘区回采顺序,分析比较不同开采方案的顶板、直接顶板、矿壁及充填体稳定性,确定了从矿体中央连续永久盘区矿柱E101采场向两侧分盘区开采的回采顺序。     

充填体下水平矿柱开采技术研究

充填体下水平矿柱应力较为集中,其开采顺序及采矿方法对控制水平矿柱以及矿区稳定有重要作用。开展水平矿柱开采顺序研究,采用水平矿柱与矿柱协同开采顺序。对水平矿柱可行的采矿方法进行分析,选用安全高效的采矿方法。通过制定合理的开采顺序以及采矿方法保证水平矿柱回采过程稳定,最大程度回收水平矿柱资源。     

基于应力增量理论的矿柱回采安全性评价

矿柱是支撑空区稳定性的主要单元,矿柱的回收必然会造成空区应力的重新分布,从而对其稳定性造成影响。基于应力增量理论,对某矿山矿柱回采过程中的安全性进行了理论分析,并根据矿柱的回收顺序建立了数值分析模型,计算得到了各矿柱开采前后的应力变化情况。计算结果表明,该矿山二、三采区一中段的间柱安全系数都大于1,即所有间柱在矿柱回采的过程中都处于安全状态。     

浅埋厚大囊状残留矿体安全回采方案研究

为了安全高效的对浅埋厚大囊状残留矿体进行安全回采,通过对矿体区域内的岩体进行调查和质量评价,的到了矿岩和围岩的RMR评分值,对矿岩和围岩进行了岩石力学试验测的了主要的力学参数。根据残留矿体的空间赋存特征,通过方案技术、经济对比,确定采用垂向矿柱空场法为开采方案。对回采方案进行数值模拟分析,模拟结果显示,矿房回采结束后,矿房顶部最大位移为2.36cm,对两种矿柱的回采顺序进行了模拟,并根据模拟结果进行了对比分析,最终确定了矿柱的回采顺序,矿柱回采后,空区顶板Z方向的最大位移达3.9cm。     

基于相似材料模拟实验的留矿法开采围岩稳定性分析

结合石人沟铁矿-60 m水平的具体地质条件、采矿技术条件、岩体力学性质,采用相似材料模拟实验和现场监测数据结合印证的方法,对浅孔留矿法开采岩体应力扰动、位移及破坏规律进行研究。得出如下结论:留矿法开采过程中,矿柱经历了应力释放继而逐步承受上部压力最终达到平衡的受力过程;应力集中和变形主要集中在矿柱的下部,在回采靠近底板分层时变化最明显,随着回采高度的增加,矿柱和顶板的变形量逐渐增大,表明在施工过程中,应该加强对穿脉巷道的支护和监测,以维护巷道及间柱的稳定。通过对两种矿柱回采方案的比较,建议应采用上向水平分层法进行矿柱的回收。     

浅议竖井保安矿柱回收的地压控制问题

在山东罗山金矿竖井保安矿柱回收试验研究中 ,首先从工程地质调查入手 ,进行岩体与采场稳定性分析 ,确定采场结构参数 ;通过数值模拟分析对井筒安全极限值、采场开采顺序进行优化 ,进行采场及井筒安全性评价 ;及时利用废石浇注充填体限制岩石移动 ;对井筒周围岩体进行应力、位移监测。由于采取了多种方法综合管理地压 ,不仅确保了采场回采过程中的安全 ,而且保证了保安矿柱回收后竖井的安全     

基于不同地压监测尺度实现矿柱安全回采

单一的地压监测尺度已经不能满足矿柱回采过程中对不同尺度岩体安全监测的需求,针对该问题提出了"宏观与微观结合,整体与局部协同"的"最优化"原则,采用微震、应力、应变、位移等不同监测尺度的地压监测技术对某磷矿试验盘区矿柱回采过程中的地压活动进行监测,并指导矿山安全回采矿柱,取得了良好的效果。     

浅议竖井保安矿柱回收的地压控制问题

在山东罗山金矿竖井保安矿柱回收试验研究中 ,首先从工程地质调查入手 ,进行岩体与采场稳定性分析 ,确定采场结构参数 ;通过数值模拟分析对井筒安全极限值、采场开采顺序进行优化 ,进行采场及井筒安全性评价 ;及时利用废石浇注充填体限制岩石移动 ;对井筒周围岩体进行应力、位移监测。由于采取了多种方法综合管理地压 ,不仅确保了采场回采过程中的安全 ,而且保证了保安矿柱回收后竖井的安全。     

多中段空区稳定性分析及间柱回采顺序优选北大核心

以甘肃某铅锌矿为工程背景,针对矿山复杂条件下多中段采空区中遗留大量高品位的矿柱,如何安全高效回采残矿已成为提高矿山安全和经济效益的重要因素,通过对回采方案及复杂采空区的稳定性进行分析,探究最佳矿柱回采方案和回采顺序。根据研究区域的矿柱数量,对中段间、中段内开采顺序及方向进行组合,最终得出14个方案,并通过选取矿山的矿岩样品和尾砂,进行岩石室内力学参数试验,得出相应力学参数,并根据井下实际情况建立FLAC^(3D)模型。将折减后的岩体力学参数带入FLAC^(3D)数值模拟软件中,从应力、位移和塑性区等方面分析采区的稳定性,从而优选出中段自下而上、中段内采取隔一采一、由中间向两翼回采的方案。     

浅埋厚大残留矿体安全回采方案研究

为了的对浅埋厚大囊状残留矿体进行安全回采,通过对矿体区域内的岩体进行调查和质量评价,得到了矿岩和围岩的RMR评分值,对矿岩和围岩进行了岩石力学试验,测得了主要的力学参数。根据残留矿体的空间赋存特征,通过方案技术、经济对比,确定采用垂向矿柱空场法为开采方案。对回采方案进行数值模拟分析,结果显示,矿房回采结束后,矿房顶部最大位移为2.36cm,对两种矿柱的回采顺序进行了模拟,并根据模拟结果进行了对比分析,最终确定了矿柱的回采顺序。矿柱回采后,空区顶板Z方向的最大位移达3.9cm,说明空区是稳定的,研究结论对回采存留矿体具有一定的指导意义,并从理论上分析了回采结束后空区的稳定性。     

浅议竖井保安矿柱回收的地压控制问题

介绍了山东罗山金矿竖井保安矿柱回收试验研究.实践表明,首先从工程地质调查入手,进行岩体与采场稳定性分析,确定采场结构参数;通过数值模拟分析对井筒安全极限值、采场开采顺序进行优化,进行采场及井筒安全性评价;及时利用废石浇注充填体限制岩石移动;对井筒周围岩体进行应力、位移监测.由于采取了多种方法综合管理地压,不仅确保了采场回采过程中的安全,而且保证了保安矿柱回收后竖井的安全.     

残矿回采顺序优化与复杂采空区稳定性的有限元模拟研究

结合江西省香炉山钨矿残矿回收工程实践,利用三维有限元数值分析方法,对初步确定的残矿回采顺序与复杂采空区稳定性进行了分析研究,揭示了不同回采顺序下矿柱及采空区的应力分布规律和位移变形趋势, 并确定了最优的残矿回采顺序.     

高应力条件下矿柱群安全开采技术研究

大规模矿柱群开采和采空区处理,涉及应力状态分析、合理顺序崩落控制、贫化损失控制、必要的效率及低成本等问题,一直是采矿界的一大难题。课题结合华锡集团铜坑矿高应力条件下矿柱群开采实践,开展了矿山地压活动与规律的分析模拟,基于大量开采的不同类型矿柱回采技术方案设计,应用束状大直径深孔爆破技术,实施一次爆破总装药量32.1 t的矿柱回采爆破工程,实现铜坑矿92#矿体矿柱群的安全高效开采。     

在胶结充填法中形成切割槽的有效方法

在进行天井扩帮形成切割槽的过程中,药包必须克服矿房回采期内存在的岩体自然夹制作用,因为切割工作几乎是顺序进行的,切割时崩矿层的宽度小于回采崩矿层的宽度,而回采空间暂且还是最小的。用普通法开切割槽时,很大一部分爆破能扩散在矿柱中,从而会使有巷道的矿柱边界层变形。     

宁都硫铁矿矿柱稳定性分析及回采顺序优化

针对宁都硫铁矿缓倾斜难采矿体,采用正交极差理论对矿柱稳定性影响因素敏感度进行了排序,并在此基础上对采场回采顺序进行了数值模拟优化。首先通过面积荷载理论建立了矿柱稳定性评判模型,借助正交试验法设计不同的评判指标组合,并计算出不同组合的模型安全系数;然后利用极差理论分析得到各评判指标的敏感度及敏感度较大的指标与安全系数的关系曲线。在基础上,采用FLAC模拟不同回采顺序的矿体开采,分析模拟结果中应力、位移及塑性区大小变化,得出最优回采顺序。分析结果表明,矿柱稳定性影响因素敏感度由大到小分别为矿柱宽、埋深、矿房跨度、岩柱高、单轴抗压强度、上覆岩层容重,安全系数为1.5时,矿房跨度不得大于17 m,矿柱宽不得小于6 m,且中间向两翼开采顺序最优。     

矿山隔离矿柱回采稳定性分析及开采方案研究

冬瓜山铜矿在进行完大规模1步骤矿房回采和2步骤矿柱回采后,形成了大量的采空区和充填采场,致使岩体应力分布十分复杂,盘区隔离矿柱的回采条件已发生根本性改变。通过对开采状态的调研分析,以52-54线隔离矿柱为例,提出了2种隔离矿柱回采方案,从开采难度、矿石回收率、采切工程量等方面进行了对比分析,并结合数值模拟软件FLAC^3D对2种矿柱回采方案进行了模拟。模拟分析显示：方案1隔离矿柱在回采过程中侧壁出现了较大的位移,容易形成侧壁垮塌,并且其塑性区面积较大;方案2在隔离矿柱回采后,采场侧壁位移很小,对于在回采过程中出现的应力集中区域,减小矿房跨度,避免矿壁受到进一步破坏,回采作业对围岩的影响最小。通过综合比较,认为方案2较为合理,为可行性较高的方案。