武山铜矿全尾砂膏体充填顶板稳定性分析

以武山铜矿下向进路膏体充填顶板为研究对象，对顶板充填体进行稳定性分析。通过分析武山铜矿矿体及充填体岩石力学试验强度参数，得出膏体充填顶板强度主要取决于1∶4灰砂比打底层强度。在考虑合理安全系数的基础上，采用弹性力学法——简支梁模型、薄板模型，在不同回采断面尺寸工况条件下，对打底层充填体单轴抗压强度需求进行理论计算。经计算，充填体实际单轴抗压、单轴抗拉强度满足进路顶板稳定性需求。结合FLAC^3D数值模拟软件对打底层稳定性的分析，发现顶板打底层存在拉伸及剪切塑性区，但总体范围较小，且两者之间未发生贯通，顶板总体呈稳定状态。     

胶结充填体自立的受力分析与研究

针对充填体自立问题,介绍了不同开采条件下充填体的计算模型,进行了力学分析与比较,在此基础上建立了煤矿充填体的自立模型并进行了力学推导,研究结果对充填料浆的自立强度设计具有一定的指导意义.     

挑水河磷矿胶结充填体强度需求研究

充填体强度是保证采空区稳定的关键因素，有必要对充填体强度进行计算。利用Terzaghi模型法和卢平计算模型2种理论计算方法对挑水河磷矿的充填体强度进行理论计算，为确保矿山开采安全，安全系数取2.0,其结果为0.76～1.84 MPa。为确保其准确性，利用Flac^3D软件进行强度模拟验证，其结果为1.5 MPa,在理论计算范围内。2种计算方法相互印证，说明该强度需求计算合理。     

深部复杂矿体回采与矿柱留设厚度模拟研究

针对湖南某铅锌矿深部矿体的赋存条件，提出采用浅孔留矿嗣后充填法(占比7.5%)、机械化上向水平分层充填法(占比72.4%)和房柱采矿嗣后充填法(占比20.1%)对矿体进行回收。同时基于ANSYS数值模拟软件，建立矿房-矿柱-围岩-充填体耦合作用模型，分析论证留设矿柱时回采的安全稳定性。结果表明：采用机械化上向水平分层充填法时，留设厚度为6 m的顶柱与间柱，能满足回采安全需求。为深部相似矿体的安全高效回收提供了一定可借鉴经验。     

基于LS-DYNA的进路充填采矿法爆破对周围充填体的影响分析

焦家金矿采用下向进路充填采矿法开采时，矿体爆破对旁侧进路的充填体造成很大的影响。通过LS-DYNA软件建立二维平面模型，其外部尺寸为5.5 m×3.0 m,其中矿体尺寸为3.5 m×3.0 m,充填体尺寸为2.0 m×3.0 m,在矿体中建立一排炮孔，共4个，炮孔直径42 mm,孔距0.8 m,孔边距0.5 m。模拟下向进路充填采矿法开采，矿体单侧、两侧或三侧有充填体时，爆破对充填体的影响。为了充分研究不同孔边距对充填体的影响程度，还模拟了不同孔边距时充填体的破坏范围，获得充填体内有效应力变化规律及充填体内破坏范围，研究结果表明：应力波在矿体中传播比较快，而在充填体中传播的速度较慢；随着孔边距的逐渐增大，爆破导致填充物的失效区域也迅速减少。在实际生产中，应充分考虑充填体的破裂深度及破碎效果，焦家金矿采用下向进路充填采矿法的爆破孔边距应控制在0.3～0.7 m。     

磷石膏膏体充填体力学特性研究

以贵州开磷集团膏体充填项目为工程背景,磷石膏膏体充填体为主要研究对象,采用室内试验与现场模拟试验相结合,进行磷石膏充填膏体力学特性试验研究。通过测定不同黄磷渣掺量、添加剂掺量和膏体质量浓度下膏体不同龄期（7 d、14 d和28 d）的立方体试块的抗压强度和抗拉强度,分析得到：试块抗压强度随着黄磷渣含量的增加而增加;膏体充填体强度随着膏体质量浓度增大而增强。结合FLAC^3D建立磷石膏膏体充填体力学本构模型并对试验进行数值验证,结果表明膏体充填体变形特性符合摩尔-库仑数值模型。     

良山铁矿全尾砂胶结充填参数的合理选择

结合良山铁矿全尾砂胶结充填工艺的主要影响因素,提出不同充填配比参数并对其进行回归预测分析,得到影响充填体强度的主要因子及其与充填强度的关系曲线。根据采场参数,运用不同的数学模型计算出充填体的设计强度范围为0.18~1.30 MPa,并利用ABAQUS软件对采场回采后相邻采场中充填体的受力变形情况进行了模拟分析。结果表明：充填采场中配比为1∶8时充填体强度略有盈余;配比为1∶20时充填体强度不足,充填体会发生压裂破坏;配比为1∶15时充填体强度能满足采场安全要求。选择浓度70%,灰砂比1∶15的充填配比能够控制采场的变形和破坏。     

分级细尾砂胶结充填体早期水化放热及强度演化特性

对分级细尾砂胶结充填体的早期水化反应及力学演化特性进行研究,对不同灰砂比充填体料浆进行水化放热及电阻特性测试,并根据扫描电子显微镜对早期水化产物进行微观形貌特征分析,最后在单轴压缩力学试验结果的基础上,分析早期水化反应进程及产物对充填体强度演化的影响。研究表明,灰砂比越大,水化放热速率及放热量越大,生成水化产物越多,体积电阻率越大。同时水化反应速率直接决定了充填体自身强度形成的快慢,生成的Ca(OH)₂减小了料浆体积电阻率,加快充填体自身强度的增长;随后生成的钙矾石（Aft）导致颗粒间孔隙更加致密,抑制了离子的溶解,减缓放出热量速率,从而阻碍了充填体强度的增长;当水化反应进行14 d基本结束后,充填材料凝结固化成为一个整体,强度基本稳定。充填体强度的变化呈现先迅速增加随后增加趋势逐渐减小直至稳定的趋势,为矿山采用分级细尾砂进行井下采空区充填、控制深部采场温度提供理论支撑及科学指导。      

云南大红山铜矿床断层应力及成因浅析

云南大红山铜矿床内发育断层基本为成矿后期形成,对矿体的空间展布具有破坏作用,增加了矿体开采难度。通过典型共轭断层对矿床内断层进行力学分析,并结合前人的研究资料,对矿床内发育的断层进行成因浅析,厘定断层的形成期次和对矿体破坏级别。     

采场和胶结充填体稳定性的有限元分析

本文用有限元法对东乡铜矿Ⅶ号矿体试验采场和胶结充填体的稳定性进行了有限元分析,得出了采场的合理尺寸和充填体的最低安全强度。     

挤压爆破在胶结充填采矿法中应用可行性研究

结合某矿下向分段胶结充填采矿法采用挤压爆破落矿的实际,应用爆破理论,对挤压爆破在充填体立面产生的动载荷进行了理论分析,推导出了动载荷计算公式,结合实际计算动载荷选取合理的爆破参数;在此基础上进行了室内充填体动载荷冲击模拟试验、正交回归设计抗压强度试验和抗剪强度试验,结果表明通过分段爆破挤压充填体可以提供足够的爆破补偿空间,并且能够提高充填体强度。理论和试验结果证明了挤压爆破在胶结充填采矿法中应用的可行性。     

基于可参考经验公式的防水矿柱留设研究

针对白象山铁矿富水形态多变矿体,进行了基于可参考经验公式防水矿柱留设研究。通过发育体系下防水矿柱留设得出了富水层下矿体分段空场嗣后充填采矿法、上向水平分层充填采矿法和预控顶进路充填采矿法最大空顶高度和导水裂隙带高度。通过断裂构造附近矿柱留设研究得出了在断裂构造附近矿体倾角达到一定程度时,倾角越小,所留设防水安全矿柱越宽,为安全起见,选取了其最小倾角,静水压力水头高度按断层导通含水层在各勘探线最高高度计算,得到采用不同采矿方法时,各断层防水安全矿柱留设宽度平均值为104.77 m。     

深部高应力碎胀岩体中分层道稳定性的数值模拟

根据深部岩体的变形特征，建立了弹塑性力学本构模型，采用有限单元法对进路顶板的稳定性进行了模拟计算，得出进路两帮为充填体时的顶板充填体垂直位移(挠度)要比两帮为矿体时要小，其稳定性也相对较好，结果较好地反映了进路顶板充填体的稳定性的实际情况，为设计和施工提供了一定的参考。     

类框架结构宽进路上向分层胶结充填采矿法试验研究

新城金矿采用类框架结构宽进路上向分层胶结充填彩矿法进行试验研究，解决了“焦家式”蚀变岩型中厚矿体的开采技术条件复杂、充填系统不完善以及充填体强度低等问题。这为我国类似条件的岩金矿床地下开采，开创了新的途径。     

深部厚矿体开采过渡段地压控制技术研究

某金矿7#矿体属深部厚矿体,顶板为5~10m的断层泥,矿体及围岩的强度低极易冒落,结构稳定性较差,采场地压管理困难,不适合采用大跨度空场下作业的采矿方法。为最大限度的提高矿石回收率、降低贫化率,保证采场作业安全,以-350m水平为界进行采矿方法过度,采用低贫损分段崩落法取代原有的上向干式充填采矿法。为摸清过渡期间地压活动规律,需对该矿过渡段采空区冒落规律现场观测结合FLAC3D数值模拟,模拟结果表明上向干式充填法出矿完毕前,-350m水平以下空区产生的地压分布比较均匀,其作用不会引起出矿巷道的大规模塌落,巷道内出矿作业的比较安全。该研究为深部破碎厚矿体地压控制,提高矿石回采率,保障采场作业安全提供重要的理论依据,可在相似条件的矿区推广使用。     

某铜矿胶结充填体的强度值设计

通过经验类比法和理论模型法对福建某铜矿的胶结充填体进行强度值设计.对比各方法下的设计强度值,结合该铜矿深部X₁号矿体的赋存条件,最终确定福建某铜矿深部X₁号矿体充填开采的充填体所需强度设计方案为:长形顶底部为1.93 MPa,中部为1.53 MPa;方形顶底部为2.67 MPa,中部为2.12 MPa.      

托库孜巴依金矿地表沉降与控制数值模拟研究

托库孜巴依金矿设计采用浅孔留矿采矿法进行开采,现已开采3个中段。为了保障矿山安全生产,采用数值模拟方法对矿体和围岩进行建模,依据现行的采矿方法对模型进行模拟开采分析,研究地表沉降状况与沉降规律。介绍了矿体计算模型的建立及模拟过程,经计算得出位于模型地表中部的最大沉降值有可能达到140 cm;根据地表沉降模拟结果提出控制地表沉降的措施,建议对已经开采的530 m、490 m和450 m中段的采空区进行全尾砂充填,而从410 m中段开始采用胶结尾砂充填采矿法开采,这样模拟得出地表最大沉降值可能减小到24 cm左右。研究结论有利于矿山深部开采的安全和经济效益。     

尾砂胶结充填体强度差异性分析

尾砂胶结充填体强度在空区充填中至关重要,以云南某铅锌矿山尾砂胶结充填体为研究对象,对比井下原位取芯试件与实验室制备充填体的各项物理力学参数,表明不同受力环境下容重对两类充填体强度的影响较大,为降低充填成本提供理论依据。     

不同骨料含量胶结充填体的应力—应变关系研究

为研究粗骨料对充填体应力—应变关系的影响,在RMT-150C岩石力学试验系统上对4组不同粗骨料取代率充填体试件进行单轴压缩试验。结果表明:粗骨料对充填体应力应变、弹性模量等物理参数均有较大影响;适量骨料可显著提升充填体强度,同时保证了充填体对变形能的吸收能力,表明其内部结构是材料及配比之外对峰值强度产生较大影响的又一关键性因素,可为矿山充填料制备与充填方案选取提供参考;4组试件峰值点损伤值分别为0.28,0.33,0.26,0.30,骨料含量为20%的充填体峰值强度最大,损伤程度也最大;对比理论与试验曲线,发现基于损伤力学的本构模型对含骨料充填体峰前阶段应力应变及损伤的描述是准确的。     

铁矿采场充填体合理强度研究

本文结合国内外对充填体强度设计经验,采用了有限元数值模拟、理论公式计算和经验类比三种方法 ,根据矿房不同高度与宽度,确定了马坑铁矿一步骤和第二步骤采场充填体所需要的强度,为矿山的安全、高效、低成本开采提供了理论依据。