某矿复杂采空区稳定性模拟分析

随着计算机技术的发展,多种监测、探测工具和数据分析软件的组合应用是矿山数字化平台建设方向,也是地下矿山采空区稳定性分析的重要手段。以安徽某矿山的-760 m13#R采场开采为背景,采用C-ALS、FLAC~(3D)、Surpac三种软件对矿体回采后进行稳定性分析评价。可知采场回采结束后,由于矿体的回采使顶板失去支撑导致顶板及空区周围围岩均产生指向空区的位移移动,采空区的顶底板及侧帮围岩处于拉应力状态,空区的下盘围岩受到较大的拉应力超过围岩的抗拉强度,建议加强监测。虽采空区总体稳定,但也需及早充填与加强监测。其分析结果符合实际情况,为矿山的生产安全和充填工作提供合理有效的依据。     

内蒙古霍各气铜矿采空区稳定性分析与处理

详尽论述了内蒙古霍各气铜矿的基本情况、工程地质环境条件、空区特征、空区稳定性等影响因素,对空区分别运用理论和数值模拟的方法进行了分析和计算,并对两种计算方法得出的空区稳定性安全系数进行了对比分析.根据得出的主要计算结果分析了空区的稳定性,并结合工程实践提出了相应的处理措施和建议,成功地解决了霍各气铜矿由地下开采转为露天开采时所遗留的空区问题,实践证明具有较高的实用性并产生了臣大的经济效益.     

昭通铅锌矿采空区稳定性的FLAC^3D数值模拟研究

昭通铅锌矿古采空区体积达60多万m3,且形态复杂.由于古采空区未得到处理和矿区民采泛滥,Ⅰ号矿带主矿体古采空区多次发生垮塌,并引发地表塌陷、山体开裂和井下采场垮塌等现象.本文采用FLAC3D快速拉格朗日差分分析方法,对采空区稳定性进行了数值模拟,以便对采空区处理方案提供理论依据.模拟结果表明,采空区顶板发生向下位移,围岩位移剧烈,引起地表变形大;采空区顶板处出现明显的竖直应力集中和水平应力集中,而采空区周围塑性区可延伸至地表.     

某锰矿采空区上方建筑物安全稳定性影响研究

某锰矿开采后形成采空区,为保证采空区上方地表村庄村民的生命财产和人身安全,研究采空区对村庄的安全稳定的影响非常重要.选取某锰矿山一典型剖面,运用"三带理论"和数值模拟分析方法,来分析该村庄在矿山采空区下的稳定性.得出可以继续开采的结论,为矿山安全生产和村民生命安全提供科学依据.     

某铜矿采空区稳定性的离散元数值模拟

本文利用离散单元法,结合具体的工程实例对这一力学现象进行了数值模拟,验证了该机理的正确性。     

某矿复杂采空区群稳定性数值模拟研究

某矿采空区具有规模大、数量多、空间关系复杂等特点,急需开展复杂采空区群稳定性课题的研究。在对采空区群及其开采环境现场调研的基础上,进行了现场点荷载试验与室内单轴抗拉、抗压强度实验,获得岩体力学参数。采用三维有限元方法对该矿进行数值模拟,模拟结果表明:该矿采空区稳定性偏低,部分空区顶板出现拉应力集中,有可能出现顶板冒落。根据分析结果,提出了相应安全对策,为矿山的安全生产起到指导作用。     

复杂采空区条件下残矿回收与稳定性的有限元模拟研究

结合某矿残矿回收工程实践,利用三维有限元数值分析方法,对初步确定的残矿回采顺序与复杂采空区稳定性进行了分析研究,揭示了不同回采顺序下矿柱及采区的应力分布规律和位移变形趋势,并确定了最优的残矿回采顺序。     

大规模采空区治理与关键单体数值模拟研究

采空区地压引发的围岩大面积冒落、岩层移动及地表塌陷问题严重危及着大多数矿山的安全生产,致使原始的采矿环境急剧恶化、矿产资源浪费严重。通过现场调查发现,由于历史的原因,海沟金矿浅部中段存有较大范围的大规模采空区群,且多数采场间柱、顶底柱现阶段均已发生变形破坏,部分采空区之间在水平方向、垂直方向均有相互贯通,对矿山的生产运行形成了极大的威胁。通过对重点区域内采空区稳定性与危害程度进行分析,结合矿山长远发展、区分轻重缓急,提出并制定了采空区关键单体的治理方案,采用FLAC~(3D)数值分析软件对治理方案的岩体力学行为特征进行模拟计算,验证分析其实施方案的有效性和科学性,为采空区治理工作提供必要的技术支撑。     

某钨矿采空区稳定性的离散元数值模拟

分析了钨矿山采空区围岩破坏的机理,应用离散元法探讨了利用数值模拟方法研究钨矿山采空区的稳定性问题。     

阿希金矿采空区对地表构筑物影响分析及监测方案研究

针对阿希金矿开采技术条件及采空区分布情况,就1 385 m中段以上采空区对地表影响进行了数值模拟分析,发现在地表形成位移约为1 cm的影响区域,其东西范围约120 m,南北范围约400 m,主要集中在南北露天坑之间。地表岩移监测采用静力水准仪、拉线式位移计、全站仪三种手段对岩移范围进行监测,目前,该监测系统已进入建设实施阶段。     

铧厂沟金矿试验采场数值模拟稳定性分析

为解决铧厂沟金矿中厚矿体在开采过程中存在的暴露空间大,工人作业不安全,采矿损失率大、矿石贫化率高,且生产效率低等问题,开展了分段凿岩阶段出矿中深孔爆破空场采矿法试验研究,空场采矿法开采会存在大量的采空区,采空区塌陷破坏巨大,因此有必要对其实际开采过程进行数值模拟分析,并根据数值模拟分析结果对采空区进行有效的治理。在处理空区的过程中,既要考虑达到空区处理的目的,又要采用经济合理的方式,以期取得良好的空区治理效果。     

联络巷对采空区氧化升温带影响的多场耦合模拟研究

在U+L型通风条件下,联络巷的存在对采空区遗煤自燃有重要的影响.为保证矿井安全生产,并为预防遗煤自燃提供依据,根据煤体低温氧化的反应机理,使用UDF将煤氧反应的机理编入FLUENT,对联络巷存在时采空区氧化升温带的分布规律进行多场耦合数值模拟研究.结果表明:联络巷的存在使采空区内风流场、氧浓度场及温度场都发生变化,氧化升温带不仅向回风侧偏移,而且向采空区深部移动且变宽;联络巷与工作面的距离影响氧化升温带的宽度,联络巷距工作面20 m时氧化升温带宽度最大约为25 m;反应进行10 d后,U+L型通风下采空区高温点的升温速率可达1.24 K·d^-1,是U型通风的1.5倍,但联络巷相对工作面的位置对高温点几乎没有影响;与U型通风时相比,U+L通风时回风侧的温度场中联络巷口温度最高,而且比U型通风时相同坐标位置的温度平均每天高出4 K,随着联络巷与工作面距离的不断增加,联络巷口升温速率由0.1 K·d^-1可升至0.9 K·d^-1,这在整体温度场中虽然不属于高温区域,但具有很好的升温潜质.     

失稳坡间桥台基础的加固

某高速公路的一座跨路通道桥,接近竣工时发现坡体连同桥台基础出现明显失稳的迹象．为保证通道桥的稳定和运行安全,采用预应力底锚、侧锚、中高压注浆等综合加固措施,对坡体和桥台进行了整体加固．运用FLAC软件对加固结构进行了数值计算,确定了设计参数．工程实践验证该加固措施的有效性．     

基于流场模拟的综放面自燃危险区域划分及预测

通过对采空区渗流场的数值模拟,得到采空区渗流速度及氧气体积分数的分布.结合实验测得的煤自燃发火期和自燃临界参数,对采空区\     

界壳理论在采空区失稳判定与危害控制研究中的应用探讨

地下开采留下的大量采空区是影响矿山安全生产最主要的危险源之一。文中介绍了界壳理论的基本观点,并对其物量交换率等方面作了进一步延伸;在系统研究采空区失稳发生机制和采空区崩塌诱发危害及其控制的基础上,探讨了采空区界壳结构支撑能力退化与采空区失稳的关系、界壳上的物量交换与采空区危害控制的关系。     

采空区稳定性数值模拟分析

为了研究采空区的稳定性,在现场详尽调查、室内力学试验基础上,应用FLAC-3D方法对采空区应力分布规律以及围岩变形进行数值模拟,研究表明:随着各阶段矿体回采,空区各间柱及顶底板出现正应力集中区;各阶段空区间柱、顶底板、空区两侧围岩显现出压应力集中区;采场应力在增大,偏移量也相应的增大;矿柱在压应力的作用下可能形成突变剪切破坏.     

采空区地表建筑地基稳定性模糊综合评价方法

应用模糊数学理论提出了采空区地表建筑地基稳定性综合评价方法,分析了采空区地表新建建筑地基稳定性的诸多影响因素,确定了评价因子,给出了主要因素的隶属度确定方法,采用层次分析法构造了评价目标的判断矩阵,合理地分配了各因素的权重,建立了模糊综合评价模型,给出了综合评价指数与采空区地基稳定性级别的对应关系.应用三个实例对该方法进行了验证.     

某铜矿水平矿柱稳定性数值模拟分析

采用基于surpac的FLAC3D模型自动生成方法,建立数值计算模型模拟分析某铜矿预留水平矿柱在深部开采的影响下,其稳定性状态。数值模拟结果表明:深部西部厚大矿体开采对水平矿柱的影响程度要大于东部,这使得水平矿柱在西部区域形成一定的应力集中现象;水平矿柱整体的垂直位移绝对值较小,没有出现大的波动值;水平矿柱的塑性区主要出现在顶底板,内部塑性区范围趋近于零,这说明水平矿柱的内部未产生严重的破坏。综合分析可以得出,下部矿体开采对水平矿柱稳定性会产生一定的影响,但是不至于出现较大的变形破坏,不会在下部矿体的回采过程中出现失稳现象。     

三维辐射直接交换面积的简化计算

考虑参与介质的散射作用,给出三维散射介质中辐射直接交换面积的广义对称性以及以形心距为线索的辐射直接交换面积的简化计算方法,模拟计算了含有散射介质的三维系统辐射直接交换面积.数值模拟结果表明,与忽略介质散射作用的简化描述相比,容积单元-容积单元的辐射直接交换面积增大,表面单元-表面单元的辐射直接交换面积降低.