深部回采切顶层结构参数优化

以大红山铜矿深部高阶段空场嗣后充填采场顶部切顶凿岩硐室稳定性为研究对象,采用矿柱面积载荷理论初步确定了硐室、条柱的合理结构尺寸,并利用FLAC3D对设计的结构参数进行稳定性分析.研究结果表明:切顶凿岩硐室宽度3.5 m条件下,条柱的宽度应设计为4.5m;同时切割槽、切顶联道的布置方式对凿岩硐室稳定性影响较大,建议将切割...     

动静组合作用下大跨度凿岩硐室稳定性分析

安徽某铜矿采用大直径垂直深孔阶段矿房法开采，首采采场开采深度为800 m，跨度达到30 m，爆破振动对周边岩体及采场结构产生了极大扰动，加之大爆破过程引发岩体能量的释放和转移，极有可能形成采场主要结构失稳，威胁回采安全。为研究大跨度凿岩硐室在动静组合作用下的稳定性，依据矿山实际情况，利用FLAC3D 5.0数值模拟软件对该矿首采矿段201大跨度凿岩硐室在动静荷载组合作用下的稳定性进行了数值模拟分析，并与现场监测结果进行了对比。研究表明：开采过程中，最大主应力以及塑性区主要集中于条柱上，顶板在失去条柱支撑后位移增加较大，条柱支撑作用明显；开采结束后，条柱全部回采，顶板位移达到最大值，间柱成为主要支撑结构，整个开采过程中凿岩硐室较为稳定，分析结果与监测结果相吻合。建议后续开采之前适当增加凿岩硐室条柱宽度并实施锚网联合支护以提高抗压能力；通过优化爆破参数降低爆破振动对顶板的影响，并对凿岩硐室中间区域的顶板施加长锚索支护；对模拟分析和监测中容易出现破坏的区域进行布点监测，为后续开采中地压灾害防治提供有价值的信息。     

动静组合作用下大跨度凿岩硐室稳定性分析

安徽某铜矿采用大直径垂直深孔阶段矿房法开采，首采采场开采深度为800 m，跨度达到30 m，爆破振动对周边岩体及采场结构产生了极大扰动，加之大爆破过程引发岩体能量的释放和转移，极有可能形成采场主要结构失稳，威胁回采安全。为研究大跨度凿岩硐室在动静组合作用下的稳定性，依据矿山实际情况，利用FLAC3D 5.0数值模拟软件对该矿首采矿段201大跨度凿岩硐室在动静荷载组合作用下的稳定性进行了数值模拟分析，并与现场监测结果进行了对比。研究表明：开采过程中，最大主应力以及塑性区主要集中于条柱上，顶板在失去条柱支撑后位移增加较大，条柱支撑作用明显；开采结束后，条柱全部回采，顶板位移达到最大值，间柱成为主要支撑结构，整个开采过程中凿岩硐室较为稳定，分析结果与监测结果相吻合。建议后续开采之前适当增加凿岩硐室条柱宽度并实施锚网联合支护以提高抗压能力；通过优化爆破参数降低爆破振动对顶板的影响，并对凿岩硐室中间区域的顶板施加长锚索支护；对模拟分析和监测中容易出现破坏的区域进行布点监测，为后续开采中地压灾害防治提供有价值的信息。     

深部回采切顶层结构参数优化研究

本文以大红山铜矿深部高阶段空场嗣后充填采场顶部切顶凿岩硐室稳定性为研究对象,采用矿柱面积载荷理论初步确定了硐室、条柱的合理结构尺寸,并利用FLAC^3D对设计的结构参数进行稳定性分析。研究结果表明：切顶凿岩硐室宽度3.5m条件下,条柱的宽度应设计为4.5m;同时切割槽、切顶联道的布置方式对凿岩硐室稳定性影响较大,建议将切割槽布置在矿房长度方向的端部,将切顶联道布置在矿房宽度方向的端部。按研究成果设计的大红山铜矿深部采场切顶凿岩硐室在服务矿房回采过程中,可满足安全作业的要求。     

罗河铁矿凿岩硐室条柱开采扰动效应研究

针对罗河铁矿20联巷以北高阶段采场的凿岩硐室预留条柱大面积破坏现象,采用计算机数值模拟技术,分析了硐室支撑条柱的采场稳定性。结果表明:矿体拉应力主要位于采空区顶板处,压应力主要集中于中间条柱和两帮矿体处。左右硐室开采扰动后岩体的最大主应力值随着y轴的延伸而逐渐变化,后续的开采活动产生了明显应力扰动。     

基于霍克-布朗破坏准则的采场空区稳定性分析

使用FLAC3D有限差分软件对安庆铜矿5#柱采场空区进行稳定性分析.结果与回采爆破临近结束时实际发生的矿岩变形破坏状况较为吻合.岩体变形破坏主要集中在空区上部对应的凿岩硐室顶板及大理岩薄板处.分析结果对制定合理有效的支护措施、保证空区稳定提供了参考.     

深井采场凿岩硐室稳定性模糊综合评价

为了确定合理的支护方案,需对凿岩硐室的稳定性进行评价.全面分析了影响深井采场凿岩硐室稳定性的因素,并将影响因素分为4类.运用模糊数学中的综合评判法建立了硐室稳定性的评价模型,该模型包含二级模糊综合评判,共考虑了18个影响因子.此外,还建立了相关因子的隶属函数.以铜陵冬瓜山深井开采为实例,对采矿方法试验采场凿岩硐室的稳定性进行了评价.评价结果表明,该凿岩硐室的稳定性属于较稳定类型,且偏向于中等稳定类型.这一结果与现场实际情况较吻合.     

大直径深孔开采关键技术优化研究

为探索低品位厚大矿体大直径深孔开采最优方案,全面改善大直径深孔开采的技术经济指标。以乌兰矿低品位厚大矿体开采为研究对象,优化研究大直径深孔开采凿岩硐室布置方式、炮孔布置孔网参数、底部结构大直径深孔一次爆破成型工艺,开展采矿方法现场工业试验,验证优化方案的可行性并获取相关的技术经济指标。研究结果表明：凿岩硐室点柱宜采用中央条柱布置方式,条柱宽度为2 m,采场炮孔可全部设计施工为垂直孔。沿采场宽度方向布置6排炮孔,炮孔排间距宜调整为3 m,采场炮孔设计总量明显减少;大直径深孔自凿岩硐室底板施工至堑沟底部结构,通过大孔爆破崩矿一次形成堑沟底部结构,大幅降低采场采准周期。低品位厚大矿体大直径深孔开采关键技术优化,可改善低品位矿体大直径深孔开采技术经济指标,为同类矿体的高效开采技术提供借鉴。     

垂直深孔阶段崩矿嗣后充填采矿法凿岩硐室结构研究

为解决传统垂直深孔阶段崩矿嗣后充填采矿中凿岩硐室与底部结构需分别设计和分别施工的问题, 通过改进凿岩硐室结构, 使凿岩硐室既可作为下阶段矿块回采的凿岩硐室, 又可作为上阶段矿块回采的底部结构, 实现了凿岩硐室一结构多用途, 从而达到降低生产组织难度、减少采切工程量、降低生产成本、保证工程安全的目的。     

爆破动力荷载作用下大直径深孔采场凿岩硐室稳定性研究

条形矿柱对于大跨度VCR法采场凿岩硐室的稳定性具有重要作用。为探究爆破动力荷载作用对矿柱稳定性的影响,基于沙溪铜矿爆破振动测试,运用FLAC3D动力计算对沙溪铜矿VCR采场上部硐室在条形矿柱宽度为5 m的情况下进行动力学模拟,爆破振动作用下凿岩硐室条形矿柱和顶板的位移、应力和塑性区结果表明,大规模爆破振动下5 m条形矿柱的凿岩硐室稳定性较好,为确保长时间安全作业,建议加强凿岩硐室条形矿柱两端和硐室顶板的支护工作。     

金山店铁矿-480m水平破碎硐室施工

在充分调研国内同类矿山破碎硐室施工经验的基础上,通过多种施工方案的对比分析,合理选择硐室开挖与支护的施工工艺,缩短各工序衔接时间,并对凿岩、爆破、支护等工艺参数进行优化,减少了爆破对围岩的震动破坏,有效控制了硐室轮廓的质量,保证了工程工期。     

联合支护在围岩破碎凿岩硐室中的应用

中关铁矿矿岩变化较大,夹层弱面较多,矿岩节理较发育破碎。为满足中关铁矿破碎凿岩硐室安全施工且成型稳定,确保在矿房回采过程中不会出现冒顶、塌方、片帮,达到安全回采的要求,采用凿岩硐室留条形矿柱、锚网喷+长锚索、矿房边界注浆联合支护方式,条形矿柱宽3 m,长锚索长15 m,锚杆长2.4 m,喷浆支护厚100 mm。通过联合支护,破碎凿岩硐室成型稳定,6个月内未出现任何破坏现象。中关铁矿在围岩破碎凿岩硐室中采用联合支护技术上可行,安全上可靠,经济上合理,具有较好的推广应用前景。     

高应力破碎大断面硐室掘进与联合支护技术研究与实践

为确保中关铁矿阶段空场嗣后充填采矿法大断面凿岩硐室的掘进及支护安全,针对硐室断面大、地应力高、围岩破碎等特点,研究并采用"硐室联络道+导硐+扩刷+条形矿柱"一次掘进和"锚网喷+长锚索"联合支护技术。凿岩硐室联络道及导硐施工过程采用临时支护,导硐全长贯通施工后组织后退扩刷,条形矿柱旁采用光面爆破确保成型质量,结合围岩松动圈理论并参考国内外同类矿山大断面硐室掘支的施工经验,确定锚索支护参数,锚网喷支护完成后组织锚索预控顶联合支护。实践表明:该技术施工安全性高,凿岩硐室成型及稳定性好,可为类似地质条件矿山提供借鉴与参考。     

大结构连跨凿岩硐室稳定性分析及支护模拟研究

针对司家营南区矿块大结构参数连跨凿岩硐室布置特点,建立了以载荷、跨度、拱失为变量的超静定三铰拱力学模型,并对硐室围岩稳定性进行了计算,提出加宽硐室间柱至3 m,减小硐室跨度至6 m,实施锚网喷联合支护,约束间柱横向变形的加固措施。同时,研究得到锚杆长度为2 m,间排距为1 000 mm×1 000 mm,采用直径为6.5mm的钢筋,网距300 mm×300 mm,喷射混凝土厚度150 mm的锚网喷支护参数。最后,利用FLAC~(3D)对联合支护进行数值模拟,结果表明优化后的硐室结构尺寸经过锚网喷联合支护能够满足承载要求,限制顶板沉降约72.7%。     

顶板支护条件下的切顶工程优化研究及应用

以金厂河ZnV3矿体阶段空场嗣后充填采场顶部切顶条柱稳定性为研究对象,通过分析采场在不同阶段应力状态的分布规律,结合顶板破碎围岩锚固支护的现状,为提升条柱的稳定性,采用理论分析和数值模拟相结合的方法进行研究分析。研究结果表明：切顶联络道两侧交替布置4 m宽凿岩硐室、3 m宽条柱的优化方案,能有效分担应力集中作用对条柱的影响,极大提高了条柱的稳定性;优化方案改变了顶板支护区域,进一步提高了空区后顶板的稳定性。根据研究成果开展了工业试验,验证了优化方案的可行性,对安全生产具有重要意义,可在矿山进行应用。切顶工程的优化,在提高条柱稳定性的情况下,进一步提高了顶板的稳定性,可为类似矿山提供借鉴。     

紫金山深部铜矿采场结构参数研究

以紫金山深部铜矿采场为背景,运用多种理论对采场及凿岩硐室的主要结构参数进行计算。借助ANSYS软件进行仿真分析,验证了理论计算所得参数的合理性,模拟结果表明,采用"隔三采一"的回采方式,同时凿岩硐室采取直接布置方式,能够最大程度保证凿岩及回采过程的安全开展。     

最大地应力方向对硐室受力和破坏影响的模型试验研究

深部巷道围岩变形控制是深部岩土的重点课题之一,针对最大地应力方向对硐室受力和破坏形态的影响,采用深部巷道围岩破坏机理模拟试验系统进行模型试验研究。模型试验硐室采用直墙拱顶形硐室,利用应变片记录硐室围岩应变值,分别进行了最大荷载与硐室轴线成90°、60°、0°(平行)的3组试验。模型试验的研究表明:最大荷载与硐室轴线呈60°和90°时,仅硐室侧墙部位发生破裂,拱顶和底板下部产生的径向应变为受压状态,对硐室的破坏形态影响不明显;0°(平行)时,硐室拱顶、底板及侧墙部位均发生破裂,拱顶和底板下部产生的径向应变为受拉状态,对硐室的破坏形态影响较显著;深部巷道围岩破坏机理模拟试验能够较好的模拟深部巷道围岩破坏机制。     

导爆管非电起爆系统防拒爆措施

大吉山钨矿于1983年9月在五六七中段中组1至7号脉西四大采矿房、匹三四大采间柱进行了一次地下深孔大爆破,装药量47.7吨,崩落矿石量15.5万吨。爆破药量分布在两个凿岩天井,十个凿岩分层,73个凿岩硐室,1317个炮孔中,采用了导爆管非电起爆系统,经过了     

大直径深孔采矿法凿岩硐室稳定性研究

在铜坑矿９１号矿体大直径深孔采矿法试验过程，对采场凿岩硐室夺的应力状态和岩移进行了监测，文中介绍了监测结果，用弹性和弹塑性理论研究了硐室围岩的应力状态，分析了硐室的稳定性和支护系统的作用。     

大体积充填体下隔离中段凿岩硐室顶板安全厚度研究

充填体下隔离中段矿体大直径深孔采矿的难点主要是凿岩硐室的布置及顶板稳定性问题。对某铜矿山450 m中段矿体,经过方案比较及综合分析,从安全可靠角度出发,确定增设辅助中段布置凿岩硐室方案为最优布置方案,并采用弹性力学小变形薄板理论计算凿岩硐室顶板的最小安全厚度,为矿山隔离中段矿体安全回采提供了依据。