断层破碎带与采准巷道围岩作用机理模拟研究

断层破碎带经常引起金属矿山采准巷道的垮冒 ,对围岩的稳定性造成严重影响。为评价程潮铁矿断层破碎带对采准巷道的作用 ,在详细进行现场工程地质调查的基础上 ,采用数值模拟计算方法 ,模拟不同倾角、不同距离的断层破碎带与巷道围岩的相互作用过程 ,进行应力、位移和塑性区 3方面的对比分析。研究结果表明 ,对不同倾角的断层破碎带 ,位移变化最大的是 10°断层 ,断层破碎带离巷道越近 ,对围岩稳定的影响程度越大。     

张家洼铁矿崩落转充填采矿工艺及结构参数研究

随着绿色矿山理念的发展,崩落法矿山逐渐向充填法转型,隔离矿柱厚度和矿房参数对崩落转充填 后采场整体稳定性具有重要影响。针对张家洼铁矿无底柱分段崩落法转充填法问题,通过理论计算对隔离矿柱位 移进行求解获得保证下部充填采场稳定的隔离矿柱安全厚度。同时,利用 FLAC3D软件对不同矿房跨度和充填工 艺回采过程中的采场稳定性进行分析评价,确定最优采矿工艺和结构参数。研究表明：①12.5 m 厚隔离矿柱能够 满足过渡阶段采场稳定性;②15 m 矿房跨度顶板拉应力集中较大,且顶板位移显著增大,为了确保回采安全,优先 采用 10 m 矿房跨度,在顶板条件好的区域可以考虑采用 12 m 跨度;③采用 3 MPa、4 MPa 和 5 MPa 强度的人工假顶 均可保证下中段开采过程中采场稳定,因此可将 3 MPa 作为人工假顶的充填体强度标准;④阶段矿房内人工假顶 上部采用 1 MPa 充填体整体充填满足二步采充填体单侧揭露稳定要求,可降低原设计多次不同强度分层充填带来 的施工组织难度。     

矽卡岩体的工程力学特性及巷道支护对策

矽卡岩型铁矿床赋存条件复杂,矿岩软弱破碎,尤其是矽卡岩体,不但强度低且水理性强.位于其间的巷道工程,自稳性时间短,维护难度大,致使矿石回采难以正常进行.本文通过对矽卡岩体的工程特性实验研究,揭示了该类围岩巷道的变形破坏机理,由此提出了对应的支护方法,并在国内几大难采矿山得到推广应用.     

小官庄铁矿复杂矿体高效开采的工程实践

结合小官庄铁矿矿体埋藏深、倾角缓、矿岩松软破碎、地压显现明显、难于开采的特点，通过采取加大采矿结构参数，应用低贫化放矿新工艺，提高采准巷道锚喷网支护强度，确定合理的巷道断面形状、掘进施工工艺和采准回采顺序等综合措施，改善了作业区环境应力状况，有效地控制了采场地压，降低了开采成本，实现了复杂矿体的高效开采。     

小官庄铁矿承压区软岩巷道变形规律研究

本文针对深埋、软弱破碎矿体开采过程中普遍存在的采准巷道维护困难现象,结合小官庄铁矿东区的具体工程地质情况,采取宏观调查与现场监测相结合的方法,对承压区软岩巷道变形规律进行了系统研究,为确定巷道综合治理方案提供了理论依据。     

基于刚性块体模型的近?远场崩落矿岩流动特性

为进一步揭示远场条件下金属矿山崩落矿岩运移演化机理,综合利用物理试验、数值模拟和理论分析等手段,构建单口放矿模型开展近?远场崩落矿岩流动特性研究。首次基于离散元软件PFC3D和刚性块体模型构建放矿数值模型,并通过近场放矿物理试验与模拟结果的对比分析,证明了刚性块体模型在崩落矿岩流动特性研究中的可靠性与优越性。在此基础上,对远场条件下松动体形态变化规律、矿岩流动体系内的应力演化规律及其力学机理进行了量化研究。研究结果表明:1）近?远场条件下的松动体形态变化均符合倒置水滴理论。在放矿初始阶段,松动体最大宽度随高度增大呈幂函数形式快速增加;随后,松动体最大宽度随高度增大而近似线性增加。2）崩落矿岩流动过程中存在明显的应力拱效应。随着矿岩散体松动范围不断扩大,松动体外围一定范围内的垂直应力均呈明显下降趋势,水平应力逐渐增大并在松动区域到达前出现激增现象;而松动体内的水平应力与垂直应力则急剧下降至较低水平。