黄山铜镍矿厚大矿床矿岩可崩性研究

在黄山铜镍矿矿岩岩石力学性能试验、原岩应力测试和工程地质调查的基础上,运用多种岩体质量评价方法对30#矿床岩体质量进行评价,定性和定量分析结果表明其矿岩为中等可崩,适宜应用自然崩落法开采,并根据Laubscher崩落图和Mathews稳定图求出的矿岩崩落水力半径,给出了自然崩落法试验采场的拉底设计,已投入工程实践表明,研究结果符合矿山实际。     

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。     

拉底诱导的岩体崩落过程区数值模拟

拉底是自然崩落法最灵活,最具有主动性的人为控制崩落的因素,它通过直接或间接地改善岩体的可崩性,达到诱导持续崩落和降低矿岩大块率的目的。文中基于受拉条件下,岩体崩落是脆性破坏的事实,建立受拉条件下岩体崩落过程区损伤模型,作为岩体的崩落模型,将其嵌入到ANSYS后处理程序中,实现崩落过程区的自动搜索。以金川三矿区自然崩落为例,模拟分步拉底条件下,崩落过程区动态发展,界定了崩落区与损伤区,得出一些非常有指导意义的结论。     

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.     

岩体可崩性分类方法的模糊综合评判

冶金矿山工程的围岩稳定性和可崩性评价常用的方法有:RQD 分类法、岩体地质力学分类即RMR 法、巴顿岩体质量分类即Q 值法。针对某铁矿阶段自然崩落法可崩性评价中, 同时采用上述3 种方法的分级成果, 应用模糊数学综合评判法对其进行综合评价, 得出上述3 种方法在该矿可崩性评价时, 效果相似的结论, 为矿山在岩体可崩性评价实际应用中的方法选择, 提供了依据。     

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。     

铜矿峪矿自然崩落法生产的主要衔接关系

依据可崩性选择开采下降速度，通过下降速度确定生产能力，按照生产能力推断拉底进度，利用拉底进度编排生产衔接；正确处理拉底、崩落与放矿之间的关系，是自然崩落法采矿工艺生产衔接管理的核心。     

夜长坪钼矿床矿岩可崩性的分类与评价

基于河南省卢氏县夜长坪钼矿自然崩落法开采优化研究成果与夜长坪矿区岩体实际情况,采用岩体地质力学分类法和可崩性指数法,对夜长坪钼矿的可崩性进行了研究与评价,结果表明,氧化矿的可崩性指数为1.94,原生矿为3.90,含矿滑石为2.82;氧化矿属于"易崩"类型,原生矿和含矿滑石为"易到中等可崩"类型,研究结论为矿山扩建提供了技术依据。     

矿体可崩性研究及其在自然崩落法采矿中的应用

提出了矿体的可崩性是自然崩落法可行性研究的重点,分析了岩体原岩应力、节理裂隙分布及其力学性质对矿体可崩性的影响,结合矿石块度预测和矿岩崩落速率预测规律,给出了自然崩落法设计矿体开采的各主要因素。     

国内自然崩落法可崩性研究与应用现状

自然崩落法可崩性研究经历了从单因素到多因素、确定性向非确定性综合评价的发展过程。文中总结了矿岩可崩性评价方法和参评指标，及其在不同工程地质条件下的应用现状。我国自然崩落法可崩性研究实践表明，从硬岩、破碎矿体到粉矿的矿岩可崩性评价形成了一套比较完善的体系。     

夜长坪钼矿自然崩落法初始拉底面积的优化

卢氏县夜长坪钼矿采用浅孔留矿法开采,制约了矿山的发展。为满足扩大生产规模的需要,对该矿应用自然崩落法进行了研究。基于前期研究成果和该矿区的岩体条件,采用数值模拟方法,研究了持续崩落初始拉底面积。研究结果是,原生钼矿的适宜初始拉底面积为2800 m2,氧化钼矿的适宜初始拉底面积为800 m2。     

无底柱分段崩落法在劳服铁矿的适用性分析

针对劳服铁矿的具体地质情况和岩体条件,从无底柱分段崩落法的适用条件、矿岩可崩性评价等几个方面进行分析研究.分析结果显示,劳服铁矿采用无底柱分段崩落法进行地下开采是合理的,能够实现矿山的安全、高效开采.     

自然崩落法底部结构应力状态研究

以普朗铜矿为研究背景,通过分析拉底工程在自然崩落法中的重要性,应用FLAC3D数值模拟软件,研究拉底过程中,逐渐增大拉底推进线尺寸时,底部结构应力状态的分布情况,得到一个聚矿槽开挖距拉底推进线较有利的距离。并且,在实测地应力的基础上,通过改变水平构造应力值,研究了4种不同应力状态下,底部结构的应力分布情况,分别得出有利于矿石崩落及底部结构稳定的应力状态。该研究成果将对自然崩落法矿山的采矿工艺设计和安全生产具有指导作用。     

庙沟铁矿露天转地下开采爆破参数优化

为给庙沟铁矿露天转地下开采设计提供最优的爆破参数,结合矿山设计的具体情况,在选定爆破抵抗线长度为1.8 m的基础上,以孔底距为主要参数,对地下开采无底柱分段崩落法的爆破参数设计了4个方案。对设计的4个中深孔爆破方案分别进行了数值模拟计算和爆破效果的综合评价分析。数值模拟结果表明,4个方案的爆破有效应力均能达到矿岩破碎的效果,孔底距长度对爆破有效应力值没有显著影响。以炸药成本、采幅、适宜块度率为评价爆破效果的主要因素,通过模糊综合评价,得出矿山的最优爆破参数是孔底距为2.52 m,为矿山的施工提供了数据依据。     

铜矿峪矿自然崩落法回采实践

回顾总结了铜矿峪矿10多年来采用自然崩落法回采的情况。铜矿峪矿自1989年开始实施自然崩落法回来工艺，矿石产量不断提高，目前已达设计产量400万t／a，掘采比为230m^3/万t，约是有底柱分段崩落法的1／7．该矿自然崩落法的生产成本比有底柱分段崩落法下降了30％，原矿单位成本处于国内同类矿山先进水平。     

自然崩落法矿岩质量三维数字化评价方法

针对传统以岩体构造调查或岩石力学试验处的局部RMR 值来近似表征整个区域矿岩质量存在的片面性、经验性等缺点, 提出了一种矿岩质量三维数字化评价方法。该方法以钻孔和岩体原位调查数据为基础, 选取岩石单轴抗压强度、岩石质量指标、节理间距、节理条件和地下水条件作为矿岩质量评价指标, 研究各指标的空间变异特性, 基于区域化变量最优估值理论及RMR评价体系, 将各指标插值到离散后的矿岩空间, 建立起评价区域矿岩质量的三维数字化模型。最后以该模型为基础, 应用Laubscher崩落图对矿区初始和持续崩落水力半径进行预测。该方法在普朗铜矿的应用实践表明: 普朗铜矿平均RMR值为42.27, 矿岩可崩性为较好~好, 持续崩落水力半径为21.6~22.6 m, 与生产实际相符, 为普朗铜矿采用自然崩落法进行大规模开采提供了支撑和依据。     

自然崩落法在厚大破碎矿体中的应用

自然崩落法是云南省某铜钼矿成本最低的一种地下采矿方法。利用岩石质量指标（RQD）以及岩体自重应力场这2个指标对矿体的可崩性进行研究,确定了采用自然崩落法进行矿体的开采;采用浅孔与中深孔相结合的落矿方式进行出矿,另外采用锚喷支护、支设原木支架以及优化拉底结构相结合的方式进行地压控制;提高了矿岩的自稳性,增加了顶板和上盘围岩允许暴露面积,提高了放矿效率,增强了采矿作业的安全性,增强了地压控制、施工及供矿等方面的管理经验。     

复杂不稳定煤岩综放开采不规则来压顶板垮断机理研究

复杂不稳定煤岩开采,由于涉及因素复杂,无法建立统一模型,现场实测数据分散,来压规律不易总结,需顶板垮断机理解释和指导。以同发东周窑矿复杂不稳定煤岩综放开采实测不规则矿压规律为切入点,通过理论分析,提出了该矿复杂不稳定煤岩综放开采顶板的 8 种典型垮断机理,从理论上解释了该区特殊矿压规律,对复杂不稳定煤岩顶板垮断机理进行了探索,可为类似矿井提供借鉴。     

崩落法深部开采岩移及地表塌陷规律分析研究

大红山铁矿为国内规模最大的地下开采矿山之一,其主采区无底柱分段崩落法结构参数为国内领先,大规模深部开采导致各采区之间应力较为复杂。针对大红山铁矿硐室爆破冒落上覆岩层后,崩落法深部开采引发的岩层移动及地表塌陷规律展开研究,总结地表塌陷区沉降及其裂缝的发展过程,系统分析了深部开采对地表沉降及开裂的影响,得出了岩移导致的陷落角。通过地表沉降及相关井下地压监测数据分析,得到了硐室爆破后,塌陷区地表及井下岩层趋于稳定的结论,表明崩落法上覆岩层冒落对于缓解深部开采高应力、保证足够覆盖岩层厚度、控制岩层移动具有重要作用。