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。     

矿块崩落法拉底过程中底部结构应力分布及其参数优化

文章根据铜矿峪铜矿开采条件,运用边界元法进行了矿块崩落法拉底过程中应力分布规律的研究。根据不同拉底参数和底柱高度以及巷道布置,讨论了底部周围岩石的应力集中特性。在此基础上,分析了拉底参数对矿体崩落系数和底部稳定性的影响。运用线性规划方法研究了满足崩落和稳定条件与单位矿石掘进支护成本最小的拉底参数优化问题。     

铜矿峪铜矿拉底方式优化研究

铜矿峪铜矿采用自然崩落法开采,随着向深部开采原岩应力不断增加,为改善拉底过程中的应力环境,保证底部结构的稳定,采用FLAC3D对拉底过程中前进式和后拉底两种方式进行了模拟分析。结果表明采用前进式拉底时底部结构所在区域的应力环境具有明显的改善。     

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。     

低品位厚大铜镍矿床原岩应力测试及分析

阐述了用空心包体应变测量技术进行原岩应力测量的基本原理,采用CSIRO HID Cell数字式空心包体应力计对黄山铜镍矿研究区域内的原岩应力进行了现场测试和分析。结果表明,测试区域内的最大、最小主应力方向分别为近水平和近垂直方向,其近水平方向的最大主应力的夹制作用会在一定程度上妨碍矿体的崩落,在矿山自然崩落开采的工程布置和诱导崩落的拉底方式等方面应充分考虑此测试结果的影响作用。     

某大型钼矿的矿体可崩性预测

分析了某大型低品位钼矿的地质构造情况,收集了用于岩体稳定性评价的主要指标参数,在此基础上推估了矿体的RMR值,对比分析了多种自然崩落法岩体可崩性评价方法,并利用Laubscher崩落图法绘制了矿山的可崩性预测图,得到了矿山初始崩落和持续崩落时的拉底水力半径,分析了不同拉底形状的优缺点并确定了最终拉底形态参数,利用数值模拟手段对预测拉底参数下的矿石崩落情况进行了计算分析,结果表明,预测的拉底空间参数下能达到崩落预期,该矿具有自然崩落法开采工艺的可行性。     

自然崩落法拉底过程底部结构稳定性研究

自然崩落法技术要求高,涉及的岩石力学问题也非常复杂,不同拉底方式拉底过程中,底部出矿结构所受应力状态不同,稳定性也不同。以普朗铜矿相关条件为依据,采用数值模拟方法对自然崩落法开采拉底过程中底部结构的应力变化进行研究。分析研究表明:前进式拉底过程中,拉底推进线后方45m左右区域应力逐渐发生释放,最大主应力减小到10MPa左右,底部结构整体稳定性要好于后拉底,出矿水平最小主应力处于岩体抗拉强度范围内,且新增塑性区符合前进式拉底特点。因此,前进式拉底利于维护底部结构的稳定性。     

基于矿岩崩落规律的JM矿拉底方案设计

自然崩落法中拉底方向和拉底高度的设计直接影响矿山生产和安全.以塞尔维亚JM 矿为工程背景,结合拉底高度和拉底推进方向与主应力的关系设计了6种拉底方案,从矿岩崩落量、初始崩落拉底面积、持续崩落拉底面积、矿岩崩落速度4个方面分析不同拉底方案下矿岩的崩落参数,确定了最优拉底方案.结果表明:当采用拉底高度为10 m、推进方向垂直于最大主应力方向的方案进行拉底工程布置时,崩落效果较好,矿岩达到持续崩落后,崩落速度较为稳定,该方案下矿岩初始崩落拉底面积介于4537.5~5400 m2之间,持续崩落拉底面积介于16537.5~18150 m2 之间,持续崩落速度为0.2599 m/d,可满足矿山生产要求.     

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。     

自然崩落法拉底上部矿体应力分布有限元分析

采用三维有限元数值分析方法，结合武钢程潮铁矿自然崩落法实际，对不同拉底割帮工程布置条件下的矿体应力分布进行了模拟计算，并采用最小主应力分析和弱面破坏分区两种方法对计算结果进行了分析。     

地下矿体连采顶板控制技术研究

低品位贫矿体地下连续开采技术是实现矿山高效生产的采矿方法，其中顶板控制是该采矿方法的关键技术之一。利用相似材料模拟试验和FLAC-3D研究方法，对某有色金属矿山厚大、低品位的3#矿体的地下连续开采进行了系统研究，包括矿体顶板自然崩落性、顶板人工诱导崩落时序系统以及开采过程中顶板应力变化规律的研究。研究结果表明，3#矿体顶板初次垮落步距为96 m，顶板自然崩落性较差。采用顶板人工诱导崩落技术，在顶板切割诱导槽进行诱导放顶，合理地布置矿体开采和顶板崩落之间的时间和空间顺序，使采空区顶板随矿体开采逐步垮落，能够保证矿体的安全回采。顶板应力随开采过程呈现逐渐升高的趋势，顶板垮落前应力值降低，但应力变化幅度不大。研究证实，采用顶板人工诱导崩落技术对连续开采的地下矿体顶板可以进行有效控制。     

岩体崩落机理的数值模拟研究

利用三维有限元法对铜矿峪铜矿５号矿体和程潮铁矿岩体崩落机理进行研究，探讨了不同削弱工程地采场应力分布的影响，得出了岩体削弱后的崩落机理，同时对初始拉底面积进行分析。     

基于FLAC3D的主层开采对副层底部结构稳定性的影响研究

以自然崩落法开采的铜矿峪铜矿4^#矿体为研究背景,通过对主副层三维建模,并利用FLAC^3D软件对554 m主层开采扰动下614 m副层底部结构稳定性变化进行数值模拟,以对底部结构的应力分布规律和塑性区进行分析。结果表明,由于叠加压力拱效应,主副层交界处以及副层拉底推进线前方底部结构压应力集中程度会随着主层拉底和落矿增大而增大; 因主层开采,副层底部结构拉底空间下方出矿穿脉和桃形矿柱拉应力一定程度减小,使其不易超过岩体抗拉强度; 必须采取措施使压力拱范围内底部结构强度高于拱角应力强度,以避免推进线前方底部结构发生破坏。     

罗卜岭铜钼矿自然崩落法安全开采方案研究

罗卜岭铜钼矿是紫金山金铜矿的接续生产矿山,该矿床矿体厚大、矿石低品较低,需要进行大规模高效开采,但RQD值较高,给常规自然崩落法开采带来了较大难度。根据矿床地质条件并利用岩芯数据,按Q分级法进行了可崩性分级,建立了Q值的三维空间模型,展示了可崩性的空间变化关系。结合矿体形态提出了自然崩落法的改进方案,即用不同的拉底工程,以适应矿体不同的节理裂隙发育程度,由此控制初始冒落块度,并根据矿体赋存条件,设计了分区开采方案。研究表明:所提出的改进拉底方式的分区开采方案,可有效适应罗卜岭铜钼矿矿体规模大、矿石微节理发育的特性,既可有效控制矿体初始冒落块度,又可满足矿山产量需求,可实现该矿自然崩落法安全开采。     

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。     

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。     

自然崩落采矿法矿体拉底参数的优化

本文主要介绍了自然崩落采矿法矿体拉底参数的优化及其计算方法。同时建议采用顶板呈符合悬链线的反拱形的拉底方法。通过莫洛焦日纳亚矿的工业试验表明,这种新拉底方法具有能使岩体有效地自然崩落、改善矿石破碎质量和减少拉底工作量等优点。     

特大型钼钨多金属矿地下开采方案探讨

根据河南某特大型钼钨矿矿体的开采条件,采用主、副井＋辅助斜坡道开拓方式,对大部分极厚大矿体采用自然崩落采矿法,厚度较小的矿体采用无底柱分段崩落法开采。实践表明该方案技术合理,经济可行。     

深部金属矿山卸压开采研究

为了确保深部资源的安全高效经济开采,以广西某矿业公司深部105号矿体作为研究对象,针对105号矿体即将开展的大规模开采过程中有可能出现的应力诱导矿压灾害,开展了卸压开采研究。根据矿区105号矿体及围岩的岩爆倾向性结论,结合矿区开采技术条件与开采工艺、地应力水平与岩体力学参数,提出了4种卸压方案,并利用FLAC3D及Plot Digitizer软件对4种方案的卸压效果进行模拟分析。结果表明:采场两侧布置卸压槽卸压方案使采场周边应力降低14.8%;切顶和拉底布置卸压槽卸压方案卸压不成功;在上盘深孔卸压爆破卸压方案使采场周边应力降低50.4%,在矿体与围岩之间能形成有效的应力隔离带;矿块分步回采方案使采场周边应力降低63.6%,最终通过最大主应力比较分析确定矿块分步回采为最优方案。     

姑山铁矿后和睦山矿区卸压开采方案研究

针对姑山铁矿后和睦山1^#矿体矿岩软破的开采条件，提出用分段崩落法取代空场法开采倾斜中厚矿体的技术方案；应用FLAC^3D对分段崩落法的卸压范围进行了数值分析，据此确定出适于卸压的采场结构，由此形成了无底柱分段崩落法开采倾斜矿体的卸压开采方案。该方案目前正在实施之中。