基于FLAC~(3D)的厚大石膏矿体深部采场稳定性研究

针对山东某石膏矿-250m水平以下厚大矿体,采用数值分析软件FLAC~(3D)对此深部石膏矿体采场结构参数进行开挖模拟。研究表明:当采场结构参数为采高10m、矿房跨度6m、矿柱宽度6m、分层厚度6m时矿房回采结束后,采场四周角落处应力集中明显,易发生剪切塑性破坏,矿房顶板中央发生最大位移变形;当矿柱破坏导致矿房连通时,矿柱承载的压应力变为矿柱完整时的1.71倍,超过石膏矿体的抗压极限,矿柱及围岩出现塑性破坏,采场失稳。     

某矿-340m水平以下采场结构参数优化研究

为了寻求某矿-340m以下矿体回采的合理结构参数,采用FLAC3D有限差分软件,建立采场结构模型,对矿体的回采进行模拟。运用正交试验的特性分析了不同尺寸的矿房宽度、间柱宽度、顶柱厚度、分层高度在矿房回采后对矿柱安全系数与位移的影响,并最终确定最佳的采场结构参数为阶段高度70m,矿房宽度8m,间柱宽度8m,顶柱厚度8m,底柱厚度6m,分层高度4m。     

基于数值模拟的某铜矿深部采场结构参数优化研究

某铜矿深部矿体品位较高,采场顶板破碎,目前采用分层充填采矿法开采。为保证深部矿体的安全、高效开采,结合该铜矿开采技术条件,提出采场结构参数优化方案,并对-580m水平采用分层充填法的采场结构参数进行分析验证。运用ANSYS软件建立三维模型,并导入有限差分软件FLAC~(3D)中模拟采场的开采,对不同开采方案下采场的应力、位移及塑性区进行对比分析。模拟结果表明:矿房宽度为6m,点柱尺寸为4.0m×4.0m,矿柱间距为5.0m的方案为最优方案。     

新田岭钨矿区厚大矿体采场结构参数优化研究

根据新田岭钨矿区211号矿体开采技术条件,对该厚大矿体拟采用分段空场嗣后充填法回采。为确定合理的采场结构参数,确保矿山安全、高效生产,采用FLAC3D三维有限差分软件对9种不同采场结构参数进行了数值模拟计算,分析不同矿房、矿柱尺寸条件下采场稳定性、围岩应力、位移的变化规律,结果表明:矿房和矿柱宽度是影响采场稳定性的重要因素;随着矿房宽度的增大,采场最大拉应力和最大压应力相应增大;随着矿柱宽度的增大,采场最大拉应力和最大压应力相应的减小。     

GCRN评价模型在泥河铁矿采场结构参数优化中的应用

为确定泥河铁矿合理的采场结构参数,提出一种反映采场出矿波动的评价指标——矿块回采波动率,并选取安全系数、矿块回采波动率、大主应力、矿房顶板沉降量4个评价指标,利用所构建的GCRN(灰色关联相对贴近度)评价模型进行综合评价。结合泥河铁矿工程实际对不同采场结构参数的11个方案进行数值模拟,分析两种工况条件下采场围岩应力应变状态,将数值模拟分析结果应用于GCRN评价模型,利用计算所得的灰色关联相对贴近度进行方案优选,最终确定方案6为最优方案,其矿房和矿柱宽度均为20m。     

软岩矿山采场结构参数优化

软岩矿山采用矿房法回采时,其顶板往往存在较多节理和裂隙,已不适合用连续梁理论来分析,项目组应用伏萨尔梁法计算梁上最大抗压应力,并对某石膏矿山不同采场结构参数顶板稳定安全系数进行了评估计算,运用Flac-3D模拟不同条件下采场最大主应力及位移分布情况。研究结果:矿房跨度增加,顶板的最大拉应力成正相关,顶板沉降量也成正相关;顶板厚度的增加,使得顶板的拉应力峰值呈上升趋势,而顶板沉降位移呈减小趋势;最终确定采场结构参数为:矿房顶板厚度0.75m,跨度10m。     

矿业之窗

锡矿山南矿采用胶结充填矿壁、尾砂充填矿房的方法回采河床保安矿柱.开采期间进行了岩体与充填体应力、应变测量与稳定性研究及岩移观测。自1973至1980年共采出矿石36万吨,回采率达86.8%,取得预期效果.本文着重阐述了现场地压观测和研究的某些结果,对采场构成要素进行了评价,并且探讨了采用该法控制采场地压与岩层移动的机理和规律,可为类似条件矿体的开采提供借鉴。     

基于FLAC-3D人工假顶与采场结构参数优化

针对矿体破碎、支护困难的现状,河北某矿采用下向进路充填采矿法并构筑人工假顶。为确定人工假顶承载层厚度、采场宽度与高度的最优组合,利用数值模拟软件FLAC-3D模拟了0.4m、0.5m、0.6m3种承载层厚度下的不同采场结构参数的27个方案。通过应力云图、顶板最大拉应力、顶板最大沉降位移的分析,结果表明,人工假顶厚度0.5m,采场宽3m,高3.5m的方案为最优方案,为矿山的安全、经济、高效的生产提供了理论依据。     

龙滩坝矿段采场结构参数及地压控制数值模拟研究

龙滩坝矿段矿体的直接顶底板大多为铝土页岩和黏土岩,顶板稳固性较差,有必要对开采过程中的采场稳定性进行模拟分析。采用3D-σ数值模拟软件建立三维模型,设计了直接顶板下不同采场跨度、切顶后不同采场跨度、留点柱等采场结构形式,对各种采场结构下矿岩的应力、位移、塑性区和安全率的分布进行了分析,结果表明:因矿体直接顶板稳定性较差,采场跨度对顶板稳定性的影响较大,应将采场跨度控制在6 m左右,才能保证开采过程中的顶板稳定;通过对切顶方案的模拟分析,认为将稳定性较差的直接顶板切除后,在间接顶板下采场跨度能达到15 m左右;根据模拟结果并结合现场实际情况,采场应预留3 m×3 m的点柱,点柱间矿块的跨度宜控制在6 m,以保证采场直接顶板的稳定。     

点柱式上向水平分层充填采矿法结构参数优化研究

鉴于二道河铁矿属于"三下"开采范围,地表有河床、公路、工业场地以及临时性住房等需要保护的单元,确定采用点柱式上向水平分层充填采矿法,以实现安全、经济、高效回采。通过调查分析矿区范围内的水文地质条件,结合岩石力学室内试验以及工程类比得到岩体力学参数,并采用FLAC3D有限差分软件分别对8种采矿方案各分层开挖充填后的采场应力、位移及塑性区的大小及分布规律进行模拟,最后在数值模拟结果的基础上对8种采矿方案进行极差分析。结果表明:矿房长度对顶板最大拉应力、点柱最大压应力、底板最大起鼓量、顶板最终沉降量和塑性区总体积等指标的影响程度最大,点柱尺寸次之,分层高度最小。综合评价得到采矿方案Ⅰ、方案Ⅱ、方案Ⅳ为较优方案,并由此推出最优方案Ⅸ,即采场结构参数选择为矿房长度49.5m,点柱尺寸5m×5m,分层高度5m。     

阿舍勒铜矿大体积充填体侧帮稳定性研究

大直径深孔采矿法矿柱二步骤开采过程中,已充填矿房充填体的稳定性关系到整个中段矿体的能否安全顺利地回采.本文在对矿房充填体力学特性试验和研究的基础上,采用Terzaghi模型法和Mitchell et a1.计算方法,计算分析已采充填体的稳定性,从而提出采场侧帮合理的暴露面积,为矿山采场分条开采提供了理论依据.     

深孔留矿法拉底工艺的改革

在我矿西山采矿场W_(10)～W_(15)线,细粒磷块岩赋存于稳固的大理岩和云母片岩中。矿体近于层状产出,倾角为58～65°,厚15～26米(平均23米);矿石f=6～8,一般属稳固。多年来主要采用水平扇形深孔留矿法开采。矿块沿走向布置,长50米,其中矿房38米,间柱12米,矿块宽与矿体厚度相等;中段高60米。为提高矿石回采率和出矿强度,矿房采用垂直矿体走向平行布置三条电耙巷道的漏斗底柱结构。生产实践表明,这种底部结构的主要优点是,底柱     

樟村坪磷矿房柱采矿法采场结构尺寸研究

通过分析采场结构尺寸对其稳定性的影响，得到了樟村坪磷矿房柱采矿法的矿房跨度、矿柱形状及实际支撑的矿柱尺寸．     

缓倾斜复杂矿体采矿方法及采场结构参数研究

某缓倾斜磷矿赋存条件复杂,分3种赋存状态:a.含夹石的3层矿体;b.上分支下复合的两层矿体;c.上复合下分支的两层矿体。由于矿石品位较低,为了实现矿山安全高效开采,降低损失贫化率,针对中厚矿层提出了分层房柱采矿法,薄矿层提出了削底(顶)充填采矿法,同时根据矿石的物理力学性质及矿压计算分析了采场结构参数,研究结果表明:矿房跨度10m,矿柱尺寸为4m×4m,回采效果最佳,矿块矿石损失率小于21%,贫化率小于5%,平均生产能力可达800t/d。     

白石嶂钼矿采场结构参数的优化

针对白石峰钼矿的矿体赋存特点,通过对采矿工艺的采场结构参数等问题进行系统的研究,对矿山采场结构参数进行了优化,从而大幅度减少了各分段采准工程量,新参数已在矿山生产中得到了全面应用.     

某地下矿山采矿方法及参数的数值试验研究

在采场结构稳定的前提下,为了降低矿石二次贫化,利用三维数值分析程序,模拟了乳山市金矿深部分别采 用留矿法和上向不胶结充填分层开采两种采矿方法,得出乳山市金矿在-485m水平以下,上向不胶结充填分层回采 方法是首选方案,并确定了该回采方法的矿房参数。     

空场嗣后充填开采充填体与围岩作用机理研究

为了分析空场嗣后充填采矿过程中充填体与围岩的作用机理,以某矿山M1矿体开采为工程背景,采用FLAC3D数值模拟软件分析了矿体开采后围岩的应力、应变及塑性分布以及采场被充填以后充填体与围岩之间的作用关系。结果表明:充填体可有效缓解或转移矿房底板及矿柱的应力集中状态,对矿房底板及矿柱的位移抑制作用较明显,能够改善采场围岩的塑性分布范围但改善的程度有限。     

大直径深孔阶段空场嗣后充填法侧向崩矿新方法的应用研究

根据柿竹园矿柴山工区矿体倾角、厚度及围岩性质,通过对几种采矿方法的比较、分析,决定采用大直径深孔阶段空场嗣后充填法,并在此基础上提出了一种侧向崩矿的新方法,即在矿房北端布置一条切割天井,以切割天井为自由面进行底部拉底和侧向切割立槽。详细介绍了该方案的采场要素及工艺过程,给出了试验爆破参数、装药结构以及起爆方式;并对新方案的应用提出了一些问题和建议。     

基于未确知测度理论的高海拔地区矿体采矿方法优选研究

针对某高海拔铅锌矿在开采中存在的采场生产能力小、生产效率低、工人劳动强度大、采场矿石搬运困难、矿石贫损率大、安全条件差等问题,采用C++语言构建了基于未确知理论的采矿方案优选综合评价体系,对5种采矿方法进行了优选,最终确定分段凿岩阶段矿房嗣后充填采矿法作为该矿急倾斜中厚矿体开采的首选方案。根据该采矿方法的采场结构参数、采准切割工程和回采工艺,开展了现场工业试验,结果表明:该采矿方法具有较强的实用性,实现了安全、高效、低成本开采,能较好地适应高海拔地区的矿山开采,可为同类矿山的开采提供理论依据和实践经验。     

采场稳定性及结构参数的有限元数值模拟研究

根据鸡笼山金矿设计的盘区机械化分层充填采矿法以及工程地质与环境条件,采用有限元方法研究了矿区大面积开采和盘区开采时的地面、采空区、采场的稳定性状态,在确保地面工业设施有效保护和采场安全开采的条件下,根据有限元分析计算结果实现了对尾砂胶结充填体配比的选择以及采场矿房矿柱尺寸的优化确定.