基于FLAC~(3d)数值模拟方法的杏山铁矿中段隔离矿柱稳定性分析

杏山铁矿深部开采中采用无底柱分段崩落法和分段凿岩阶段空场嗣后充填法联合开采,为了考察该开采方法的安全性和可行性,以及确定中段水平保安矿柱的合理厚度,采用FLAC~(3d)软件进行数值模拟研究。对模拟结果中塑性区和应力分布情况进行了详细分析。结果显示,-480 m以上矿体开采对下部中段隔离矿柱不会造成损伤,-560 m以上分段矿房回采结束后,下部中段隔离矿柱出现小范围的塑性区和拉应力集中,但塑性区未贯通,拉应力值小于岩体的抗拉强度。因此中段水平保安矿柱厚度在20 m时可以满足安全开采要求。     

程潮铁矿深部矿体合理回采顺序研究

程潮铁矿目前东区采用崩落法、西区采用充填法开采,由于西区地表选厂即将整体搬迁,西采区深部将改用无底柱崩落法采矿,开采深度也即将到达-500m水平。在采场上方同时存在崩落散体和充填法采场的条件下,研究了-500m水平采场采用无底柱分段崩落法采矿的回采顺序问题。由于矿体厚度较大、长度较长,回采顺序较多,通过对不同开采方案的数值模拟结果算出采场的围岩不稳定性系数,通过采场的稳定性情况对比分析,得出几种开采方案中方案一较优。     

不同厚度矿柱下崩落法充填法联合开采交错区的地压规律

夏甸金矿目前采深已远超800 m,-652 m水平至-692m水平主要采用无底柱分段崩落法和进路式上向水平分层充填法联合开采,地质勘探线529~546线之间采用崩落法开采,两翼(529线以南和546线以北)采用充填法开采。通过FLAC3D软件分析不同厚度预留矿柱下采场的应力、位移、塑性区等,确定矿柱最优宽度,保障联合开采的稳定。研究发现无底柱分段崩落法采场与上向水平分层充填法采场之间存在相互影响,上向水平分层充填法采场的开采使得无底柱分段崩落法进路中垂直方向应力增大,而上向水平分层充填法采场在向上回采过程中,岩体中应力逐渐增加。在两采场之间保留一定宽度的矿柱能有效减小两采场之间的相互影响,矿柱宽度应大于15m。     

空场采矿法间柱与顶柱回收方法应用

密云铁矿经多年开采,即将由露天转入地下开采。在露采转入地采的过程中,挂帮矿体采用了分段凿岩阶段空场法开采,回采结束后形成了体积约52 500 m3的空区,并留下了大量矿柱,总矿量达40多万t,随着时间延长,地压不断增加,矿柱已出现局部冒落破坏,随时会有冲击地压的产生,而以下矿体又改用无底柱分段崩落法,在崩落法正是回采前,需对采空区处理并回收矿柱遗存矿量。针对密云铁矿挂帮矿开采所留间柱与顶柱回收问题,从回收方法、爆破方案和回收顺序进行了分析探讨,并对全部遗留矿柱进行成功回收。     

空场采矿法间柱与顶柱回收方法应用

密云铁矿经多年开采,即将由露天转入地下开采。在露采转入地采的过程中,挂帮矿体采用了分段凿岩阶段空场法开采,回采结束后形成了体积约52 500 m3的空区,并留下了大量矿柱,总矿量达40多万t,随着时间延长,地压不断增加,矿柱已出现局部冒落破坏,随时会有冲击地压的产生,而以下矿体又改用无底柱分段崩落法,在崩落法正是回采前,需对采空区处理并回收矿柱遗存矿量。针对密云铁矿挂帮矿开采所留间柱与顶柱回收问题,从回收方法、爆破方案和回收顺序进行了分析探讨,并对全部遗留矿柱进行成功回收。     

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。     

程潮铁矿保安矿柱控制开采相似模拟实验研究

为了研究程潮铁矿选矿车间下面保安矿柱的安全回采,采用相似材料模拟实验研究手段,模拟该矿柱的两种开采方案:房柱采矿法和无底柱分段崩落采矿法相结合的开采方案;无底柱分段崩落采矿法开采方案。根据矿柱模拟开采过程中岩层破坏和地表变形,分析了应力变化规律和地表位移规律。结果表明,采用房柱采矿法和无底柱分段崩落采矿法相结合的开采方案开采保安矿柱,可以保证选矿车间在搬移期间内不受影响。该研究为该保安矿柱的安全开采提供了理论依据。     

石膏矿隔离矿柱留设厚度数值模拟研究

隔离矿柱留设对采空区上部矿体的安全回采起着至关重要的作用.以某地下开采的石膏矿为工程实例,借助FLAC3D数值模拟软件建立了数值模型,在采用房柱法开采下部矿体,形成众多采空区的条件下,对采用无底柱分段崩落法回采上部矿体进行了数值模拟,分析了回采过程中隔离矿柱的应力、位移、塑性区发展变化情况,结果表明,隔离矿柱的最小厚度应为37 m.     

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。     

某矿山崩落法和充填法联合开采采场地压分析

某矿山采用无底柱分段崩落法和充填法联合开采。研究两种方法同时开采时采场地压的变化及采场稳定性问题,运用FLAC~(3D)数值模拟技术对该矿山采场地压的演化规律进行模拟研究并利用微震监测技术验证模拟结果。研究表明,该矿山上部矿体随着无底柱分段崩落法的进行,下部胶结充填体的稳定性得到显著提高,下部充填采场矿柱受力整体呈下降趋势,且无底柱分段崩落法开采结束后,下部充填采场矿柱的垂直应力下降了约35%。由此可见采用无底柱分段崩落法开采能有效缓解下部充填采场的地压,有利于提高采场的稳定性。     

限制性空间内无底柱分段崩落法组合式放矿方案及实验研究

以金川龙首矿西二区上部中段由下向分层胶结充填法转无底柱分段崩落法开采为例,研究了限制性空间内无底柱分段崩落法采场各分段的矿石回采和回收特点,构建了一种以分段为放矿控制单元的组合式放矿方案：第一、二分段采用总量控制方式出矿以确保顶板安全冒落形成覆盖层;第三分段采用低贫化方式出矿以避免无效贫化,实现矿石的高质量回收;第四分段采用正常回采进路低贫化放矿+辅助回收进路截止品位放矿以实现矿石的充分、有效回收。设计并开展了3种不同放矿方案的物理实验,结果表明,本文设计的组合式放矿方案在限制性空间实现崩落法安全高效开采和损失贫化控制方面具有显著优势,可使矿山整体开采经济效益处于较优水平,为后期工程实践提供科学的理论和技术指导。     

无底柱分段崩落法残矿回收技术研究

某矿山上部采用无底柱分段崩落法回采,下部采用上向进路充填法开采,两种采矿方法衔接部位的原矿及上部无底柱分段崩落法回来的残矿回收对矿山具有重大意义。针对矿山开采现状,提出了间距充填崩落法联合开采的方案。     

和睦山铁矿最终水平开采技术研究

和睦山铁矿后和睦山矿段应用无底柱分段崩落采矿法,-250 m以下矿体赋存状态较为复杂,最终水平-300 m分段的矿石回采存在一定难度。通过修正后和睦山矿段勘探剖面图,分析矿体上、下盘围岩地压的分布规律,确定下盘运输、上盘回采的开采技术方案,保障后和睦山矿段最终水平矿石的安全高效回采。     

吴集铁矿-200m中段矿柱安全回采试验

吴集铁矿-200 m中段以上一步骤采场基本回采完毕,正在进行充填,为了保证生产稳产衔接和积累二步骤矿柱回采经验,急需开展-200 m中段矿柱回采试验。结合赋存条件、矿柱特征,采用分段凿岩阶段空场嗣后充填法,顺利实现安全高效回采,为其他中段矿柱回采提供技术参考。     

无底柱分段崩落法在矿柱回收中的应用

针对融冠矿业多金属矿西采区1 158 m中段滞留大量的矿柱以及与后期改变采矿方法的过渡问题,对矿区地质特征、回收方案、爆破参数、爆破方案和施工方案进行了仔细的分析并详细地制定了合理的方案,为矿柱的回收和1 158中段以下使用无底柱分段崩落法采矿创造了有利的条件。     

跑马坪矿残矿回收方案探讨

针对跑马坪2220中段滞留大量残矿和2220中段以下采矿方法的改变;对矿区的地质概况、残矿开采技术条件、残采方案、回采工艺和放矿管理进行了详细的分析。文中制定了合理的残矿回收方案,为2220中段以下无底柱分段崩落法采矿创造了条件。     

密云铁矿Ⅱ矿带大爆破回采矿柱方案研究

密云铁矿在露采转入地采的过程中,挂帮矿体采用分段凿岩阶段空场法开采,回采结束后形成了大量的空区和矿柱,矿柱矿量接近30万t,随着采矿深度的延伸,地压活动不断增强,部分矿柱出现局部冒落破坏,可能会产生冲击地压,而下部矿体采用无底柱分段崩落法回采前,需对采空区处理、回收矿柱,并形成一定厚度的覆盖岩。针对挂帮矿开采所留间柱与顶柱回收问题,从采用大爆破方案回采矿柱进行了分析探讨,并对全部矿柱进行了成功回采。     

密云铁矿Ⅱ矿带大爆破回采矿柱方案研究

密云铁矿在露采转入地采的过程中,挂帮矿体采用分段凿岩阶段空场法开采,回采结束后形成了大量的空区和矿柱,矿柱矿量接近30万t,随着采矿深度的延伸,地压活动不断增强,部分矿柱出现局部冒落破坏,可能会产生冲击地压,而下部矿体采用无底柱分段崩落法回采前,需对采空区处理、回收矿柱,并形成一定厚度的覆盖岩。针对挂帮矿开采所留间柱与顶柱回收问题,从采用大爆破方案回采矿柱进行了分析探讨,并对全部矿柱进行了成功回采。     

程潮铁矿两种采矿方法并存下地表变形规律研究

程潮铁矿拟采用充填法回收选厂下保安矿柱,同时在同阶段延续无底柱分段崩落法回采其余矿体的方法回收-500 m水平以上的矿体。采用室内模型相似材料试验对该方法对选厂区域地表的影响情况进行探究。结果表明距离塌陷坑边缘20～150 m范围的地表受到地下采矿活动影响较大,150 m以上范围则基本不受影响。并得到了选厂区域地表沉降情况以及近地表区域岩体应变与塌陷坑距离的一般规律。采用该方案回收-500 m以上矿体对保护选厂是可行的。     

某铁矿南西西挂帮矿采空区处理方案分析

某铁矿南西西挂帮矿采用无底柱分段崩落法已开采至2 092m水平,分段高度12m。2 092~2 068m中段采准工程掘进中逐步发现采空区。本文介绍分析了该分段采空区处理的方案,以期在以后遇到类似的工程时供同行参考。