钻孔卸压开采的数值模拟

应用在巷道两帮打钻孔的方法,对程潮铁矿东西区结合部高应力区进行卸压开采分析,根据卸压机理结合工程实例对其进行数值模拟,分析在打卸压孔前后东西区结合部的应力分布特征。模拟结果表明,钻孔卸压开采有效地利用了卸压孔对巷道周围岩体的切割,使巷道围岩的集中应力向卸压工程转移,同时利用卸压孔的空间收缩来释放周围岩体的压力,最后达到减少巷道围岩受力和变形的卸压效果。     

基于开拓巷道稳定性分析的泥河铁矿阶段开采顺序研究

埋深超过600 m的泥河铁矿一期工程设计为两阶段（-750 m阶段、-830 m阶段）充填开采,开拓巷道的稳定性是影响阶段开采顺序选择的关键因素之一。选取典型勘探线剖面建立二维有限元计算模型,根据一期工程可能的阶段开采顺序制定自下而上（方案一）和自上而下（方案二）2种计算方案。对2种方案各开采步骤进行有限元应力分析,对比2种方案下开拓巷道的围岩应力分布状态和巷道稳定的安全系数,选取合理的阶段开采顺序。结果表明,在开采过程中2种阶段开采顺序下的绝大部分巷道围岩局部有拉应力产生;方案二与方案一相比,拉应力的分布范围更小,开拓巷道围岩最小主应力最小值较大,安全系数也较高,开拓巷道更为稳定。因此,采用自上而下开采顺序的方案二即先采-750 m阶段、后采-830 m阶段的开采方案更优。     

近直立煤层群水平分段开采应力分布与演化特征北大核心

为揭示近直立煤层群水平分段综放开采条件下围岩应力分布与动态演化特征,以乌东煤矿南采区B1+2和B3+6工作面为工程背景,采用理论分析、数值模拟等方法,对同水平两工作面交替开采的应力分布与动态演化特征开展了研究。结果表明:随开采深度增加,整体上两工作面煤体支承压力峰值不断增大,峰值点不断下移;煤体应力集中峰值呈"锯齿状"波动增长,应力峰值点下移距离呈"阶梯状"增长,B3+6工作面优先开采对B1+2煤体起到卸压作用,降低了其应力集中峰值,B3+6煤体应力峰值始终大于B1+2煤体,应力峰值位置始终低于B1+2煤体应力峰值位置;函数拟合得出了应力集中峰值与应力峰值位置与2个工作面开采深度的线性相关关系式;提出了随开采深度增加冲击地压防治方案优化思路。     

上行开采回采巷道围岩控制技术研究

为解决上行开采回采巷道围岩稳定性控制问题,针对淮南矿区某矿1122(3)工作面巷道实际工程地质条件,在分析上位巷道变形特点的基础上,利用数值模拟分析采空区区域垂直应力分布特征以及不同支护方案下巷道围岩的位移分布及变化特征,结果表明:下伏煤层开采对顶板的影响范围为100m,处于此影响范围内的巷道围岩受到严重的开采损伤,为此提出采用锚网索组合支护技术控制巷道变形,取得较好的支护效果,为同类巷道支护提供了一条有效途径。     

安家岭露天矿开采工作面穿越陷落柱方案分析

以安家岭露天矿北帮区域陷落柱边坡为研究对象,采用理论分析与模拟试验手段,探讨不同开采方案下边坡内部应力应变的分布及变化规律,检验设计方案的合理性。根据试验结果可知:"避让陷落柱方案"为安家岭露天矿开采工作面穿越陷落柱的最优方案。     

切顶卸压无煤柱自成巷开采与常规开采应力场分布特征对比分析

为了探索切顶卸压无煤柱自成巷开采与常规留煤柱开采应力分布的区别,以国内外首个切顶卸压无煤柱自成巷开采工业性试验为工程背景,运用FLAC3D数值模拟软件建立了大煤柱开采,小煤柱开采Ⅰ(相邻工作面回采巷道未掘),小煤柱开采Ⅱ(相邻工作面回采巷道已掘),无煤柱开采4种不同开采方式的数值计算模型,并对其应力分布特征进行了模拟和对比分析。得出如下规律:在工作面前方,平行于工作面长度方向,煤柱留设方式对应力分布的影响存在一定范围,在影响范围内垂直应力大小关系为:小煤柱开采Ⅱ大煤柱开采小煤柱开采Ⅰ无煤柱开采;留大煤柱,小煤柱开采时,靠近本工作面回采巷道附近均存在明显的应力集中,而无煤柱自成巷开采由于取消了超前掘进巷道,从而消除了掘巷引起的应力集中;在工作面侧向,大煤柱开采应力集中位置始终位于大煤柱内部,小煤柱开采Ⅱ位于下区段工作面实体煤内部,小煤柱开采Ⅰ和无煤柱开采则位于巷道煤帮内部,应力峰值位置与巷道距离大小关系为:无煤柱开采小煤柱开采Ⅰ小煤柱开采Ⅱ和大煤柱开采;大煤柱开采时侧向应力峰值最大,小煤柱开采时次之,无煤柱开采最小,其峰值较大煤柱开采降低18.1%~20.3%,较小煤柱开采Ⅱ降低11.8%~17.3%,采空区顶板稳定后,无煤柱开采和小煤柱开采Ⅰ峰值较为接近。     

特近距煤层上层采动对下层开采影响试验研究

利用平面应力相似材料模拟实验，通过对特近距煤层不同开采条件下上覆岩层破断移动规律和支承压力分布变化特征的分析，研究探讨了特近距煤层上层采动对下层开采的影响程度和合理的开采方案及顶板管理措施。     

开采层底板岩层的应力分布实验及探讨

在实验室用相似材料平面模型研究了开采层底板岩层的应力分布。模型实验以矿山实际岩层的物理力学参数为依据,根据相似原理,通过在模型内安放微型压力盒观测的大量数据,研究了单侧开采时的工作面前后方、两侧及双侧开采时不同宽度煤柱下底板岩层的应力分布,探讨了垂直和平行于开采层截面上的应力分布规律,支承压力的影响范围,获得了单侧开采时平行于开采层截面上的应力分布拟合曲线。     

分层开采停采煤柱承载特性与宽度设计研究

以端氏煤矿大巷南翼分层开采工作面为工程背景,基于岩体力学参数和采掘布置建立了数值计算模型,研究了上下分层工作面分别开采后的超前采动应力分布规律,分析了停采煤柱的承载特性演化特征。结果表明,随着下分层工作面开采,煤柱内峰值应力升高、峰值点向深部转移、承载范围扩大。考虑煤柱承载特性和应力分布受分层开采的影响,确定了停采煤柱的合理宽度。     

基于FLAC对露天转井下开采的采场稳定性影响模拟研究

以某矿露天转井下开采系统为研究对象,根据现场实测工程地质力学数据和露天转井下开采方案,运用FLAC模拟分析露天边坡和井下采场周围介质应力场、位移场和塑性区的开采变动分布,研究露天和井下采场结构介质应力应变规律、几何变形特征和结构承载性能受露天转井下开采扰动的影响。结果表明：采场结构介质整体稳定性好、安全,露天边坡中部、露天转井下开采过渡保安层、井下采场中部两帮围岩和充填介质接触带为局部不稳定部位,应加强监控和支护。     

某铁矿露天开采程序所究

某铁矿露天采场的上下部剥采比相差悬殊，３个主矿体矿量分布很不均衡。设计中通过开采程序研究，选择了适合该矿特点的开采程序方案。文中着重论述了储量最大、开采条件最复杂的西矿体５个开采程序方案的比较与确定。     

红透山铜矿深部采场回采顺序的数值模拟及优化

针对红透山铜矿处于高应力环境下的深部采场,为确保回采过程中的采场稳定性,通过数值模拟探讨合理的回采顺序。基于矿山实际生产条件,提出6种回采方案,并采用FLAC3D进行数值模拟计算,分析不同方案回采过程中的应力、位移分布特征。计算结果表明：方案六所处的应力环境最为有利,安全性最高,矿柱明显起到了缓解顶板应力集中的作用,顶板、帮壁处是应力最为集中区域;方案二在回采过程中竖向位移最小,但在最终状态各方案位移较为接近。综合考虑,方案六为最优回采顺序。     

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。     

银洞坡金矿东段复杂矿体采用露天地联合开采的探讨

针对银洞坡金矿东段露天采场矿体的赋存特征，论述了该矿体由单一露天开采改为露天地下联合开采的必要性及所具备的条件，并结合原设计的露天开采境界，提出了露天地下联合开采的具体方案。     

基于三维有限元的金山店铁矿深部回采顺序研究

为了解决武钢集团金山店铁矿深部开采面临的高地应力问题，在分析深部矿床赋存特点及矿岩物理力学性质的基础上，提出4种开采顺序方案，并运用三维弹塑性有限元软件对4种开采顺序方案进行数值模拟，分析各方案开采后水平分段应力分布状态以及安全系数，结果表明由上而下由东向西的回采顺序有利于实现深部矿体安全高效的回采。     

桦树沟矿区东西区开采的合理衔接与规模的探讨

本文简要地论述了镜铁山铁矿桦树沟矿区东、西区开采的现状以及合理的衔接原则,并进一步探讨了该矿区的合理规模。     

缓倾斜破碎矿体回采方案优化与动态调控研究

结合焦家金矿的矿床地质条件与开采工艺,设计了4种回采方案,建立了矿体三维模型,进行模拟计算分析。通过对4种开采方案的变形、应力与塑性区的综合比较发现：在矿体上盘较为破碎的情况下,4种开采方案的顶板变形量相差不多,难以对4种开采方案进行优化评价。从控制矿体顶板应力与降低塑性区体积出发,正三角开采方案较为合适。结合巷道开挖后围岩的应力分布状态,通过运用数理统计的方法,研究分析了采场施工行为对波速的影响。根据超声波速度变异性,建立了基于岩体波速变异性的动态调控方法。从试验数据和采场实际数据分析可知,随着进路的回采,波速频率特性变低,塑性松动区的范围在扩大,围岩稳定性降低,逐渐呈失稳状态。通过在回采过程中引入调控手段,试验采场稳定性良好,从而为回采方案调控提供了一条新途径。     

生态艺术公园——我国废弃矿区治理新模式研究

简要综述了国内外废弃矿区治理的历史，在借鉴了发达国家艺术园区和景观公园的优秀案例后，提出了在我国条件适宜的废弃矿区上建立生态艺术公园的设想，建议在公园内嵌入“大地艺术+工矿区游览+景观公园+艺术园区”的主题模式；并以京西某废弃矿区为实例，形象地展示了生态艺术公园的建设理念。生态艺术公园模式旨在通过生态设计和视觉设计，更新废弃矿区工业设施的功能和应用，使矿业城市在经济转型过程中逐步实现经济、社会、文化的良性循环。     

考虑回采巷道尺寸影响的铲运设备选型

在铲运设备选型中,为了考虑回采巷道尺寸的影响,确定不同方案的巷道尺寸后,根据Q分级理论初步选择支护方式,建立数值模型模拟分析采场应力分布情况和安全系数。选取5种方案下采场的最大主应力、最小主应力、安全系数的最小值、铲运机的出矿台班效率和支护费用构成评价指标体系,建立铲运设备优选的模糊物元分析模型,采用变异系数法求取各评价指标的权重系数,最后得出5种方案的关联度分别为0.836 1,0.820 9,0.759 6,0.8632,0.839 4,按最大关联度原则,确定方案D(斗容为5 m3)为最优的铲运设备。评价结果表明:在铲运设备选型中考虑回采巷道尺寸是更加符合矿山生产实际的,同时运用模糊物元分析模型来进行铲运设备选型是可行的。     

中国煤矿露天开采程序的优化研究

本文介绍了露天矿开采程序优化设计计算机模型的组成和功能，并应用在准格尔矿区二期即将开发的哈尔乌素露天开采程序的研究中。文中合理的划分了哈尔乌素露天矿的三期境界和四个开采条区，经多方案动态综合优化后确定了石屹咀拉沟西推的开采程序是最优方案。