自然崩落法拉底过程底部结构稳定性研究

自然崩落法技术要求高,涉及的岩石力学问题也非常复杂,不同拉底方式拉底过程中,底部出矿结构所受应力状态不同,稳定性也不同。以普朗铜矿相关条件为依据,采用数值模拟方法对自然崩落法开采拉底过程中底部结构的应力变化进行研究。分析研究表明:前进式拉底过程中,拉底推进线后方45m左右区域应力逐渐发生释放,最大主应力减小到10MPa左右,底部结构整体稳定性要好于后拉底,出矿水平最小主应力处于岩体抗拉强度范围内,且新增塑性区符合前进式拉底特点。因此,前进式拉底利于维护底部结构的稳定性。     

自然崩落法底部结构失稳因素及支护对策研究

某铜矿使用自然崩落法开采,矿山进入深部开采后,底部结构破坏严重,传统的锚杆支护很难起到作用。针对矿山深部采区底部结构失稳问题,采用Midas-GTS有限元软件对拉底过程中底部结构的应力分布进行研究,并提出了一种底部结构联合支护方案。研究结果表明:在前进式拉底过程中,底部完全拉开后,出矿水平巷道交叉处及桃形矿柱会出现拉应力,且超出了岩体抗拉强度,基于此规律提出底部结构联合支护方案,并由数值计算可知支护后底部结构最大位移降低了38.5%。此支护方案对该铜矿山底部结构维护有一定的指导作用。     

普朗铜矿地压综合监测数据分析与研究

普朗铜矿在运用自然崩落法进行拉底推进和出矿作业过程中,在断层构造影响下,面临底部结构围岩破坏变形和地表不均匀沉降等问题。因此,普朗铜矿采用微震、应力和三维激光扫描综合监测系统,对开采过程中矿山地压状况进行监测和分析。结果表明：西沿拉底推进对首采区岩体稳定性影响较大;采区南部底部结构应力变化相对频繁;地表塌陷区东部区域与沟底核心区域沉降速度最快。以上研究结果为矿山调整拉底、出矿和二次支护计划提供了参考依据,起到了良好效果。     

自然崩落法底部结构稳定性监测研究

为了掌握自然崩落法开采过程中底部结构的稳定性,采用微震监测与应力监测技术对普朗铜矿底部结构进行监测,分析出矿过程中底部结构稳定性变化规律,研究拉底推进、构造应力对底部结构稳定性的影响,评估底部结构发生失稳的风险程度.结果表明:断层构造是影响普朗铜矿底部结构稳定性的主要因素,断层下盘为开采过程中地压风险程度较高的区域;聚...     

两种拉底方案的底部结构应力变化对比分析

根据某铜矿工程地质条件和开采设计情况,针对两种拉底方案,采用FLAC3D有限差分软件建立了简化的数值模型,对出矿穿脉、拉底巷道、拉底作业和聚矿槽等一系列工程施工开挖后,采场底部结构的应力变化进行了模拟分析研究。研究结果表明:阶梯状拉底线前进式拉底的方案中最大主应力集中区域位于拉底推进线前方的桃形矿柱中,聚矿槽处于拉底作业的应力释放区。V形拉底线后拉底的方案中最大主应力集中区域位于拉底区域下方的桃形矿柱中,聚矿槽处于拉底推进线前方的高应力区。     

基于PFC2D的自然崩落法数值模拟

云南普朗铜矿是一个新建的大型铜矿山,矿山设计采用自然崩落采矿法。自然崩落法底部结构受力规律尚不明确,为了研究矿山开采中底部结构受力变化,采用PFC2D数值分析软件,针对普朗铜矿3720水平首采区地质条件及岩体物理力学参数建立计算模型并简述了岩体微观参数与宏观参数之间的关系。同时模拟分析三种拉底宽度及放矿过程中底部结构应力变化规律。结果表明:三种拉底宽度下,应力重新分布后应力集中在拉底推进线前方50~80m内,应力集中区应加强支护。随着拉底宽度的增大,峰值应力随之增大,在45m拉底宽度下最大应力达到22 MPa。在放矿时,放矿漏斗侧壁及眉线处会产生高动态应力,不利于底部结构的长期服役。研究所得结果可以对矿山支护起到指导作用。     

基于PFC2D自然崩落法数值模拟

云南普朗铜矿是一个新建的大型铜矿山,矿山设计采用自然崩落采矿法。自然崩落法底部结构受力规律尚不明确,为了研究矿山开采中底部结构受力变化,采用PFC2D数值分析软件,针对普朗铜矿3720水平首采区地质条件及岩体物理力学参数建立计算模型并简述了岩体微观参数与宏观参数之间关系。同时模拟分析三种拉底宽度及放矿过程中底部结构应力变化规律。结果表明：三种拉底宽度下,应力重分布后应力集中区范围集中拉底推进线前方50m-80m内,应加强支护。随着拉底宽度的增大峰值应力随之增大,在45m拉底宽度下最大应力达到22MPa。在放矿时,放矿漏斗侧壁及眉线处会产生高动态应力不利于底部结构的长期服役。研究所得结果对矿山支护起到指导作用。     

基于FLAC3D的主层开采对副层底部结构稳定性的影响研究

以自然崩落法开采的铜矿峪铜矿4^#矿体为研究背景,通过对主副层三维建模,并利用FLAC^3D软件对554 m主层开采扰动下614 m副层底部结构稳定性变化进行数值模拟,以对底部结构的应力分布规律和塑性区进行分析。结果表明,由于叠加压力拱效应,主副层交界处以及副层拉底推进线前方底部结构压应力集中程度会随着主层拉底和落矿增大而增大; 因主层开采,副层底部结构拉底空间下方出矿穿脉和桃形矿柱拉应力一定程度减小,使其不易超过岩体抗拉强度; 必须采取措施使压力拱范围内底部结构强度高于拱角应力强度,以避免推进线前方底部结构发生破坏。     

自然崩落法底部结构应力分布的研究

中条山有色金属公司铜矿峪铜矿引进了美国自然崩落法技术。为研究该法在拉底、崩落过程中底部结构的应力分布及其变化，在首采区段内，利用多种监测手段对底部结构的应力和变形进行了全面系统地监测。本文是在此基础上，叙述了自然崩落法在开采过程中底部结构应力分布及其变化特点，并对底部结构的稳定性进行了分析和评价。     

普朗铜矿自然崩落法开采过程综合在线监测技术研究

自然崩落法采矿过程中,顶板冒落规律掌握、底部结构稳定性情况、地表沉降趋势监测及控制等,不仅关系开采过程人员和财产安全问题,更是决定自然崩落法能否成功用于普朗铜矿的关键。采用微震、三维激光扫描、TDR、钻孔电视、应力位移等技术,综合对普朗铜矿顶板冒落规律、底部结构变化情况、地表沉降实时显现进行在线监测,并通过统一平台对数据进行综合联动展示和分析。该综合在线监测技术应用,控制了崩落面和松散矿堆之间的高度,避免上覆矿岩大范围崩落产生空气冲击气浪;优化了拉底推进与底部结构开口之间的空间位置关系;解决了底部结构矿柱二次加强支护时机及措施选取问题;实现了地表稳定均匀沉降。综合在线监测技术在普朗铜矿得到很好应用。     

矿块崩落法拉底过程中底部结构应力分布及其参数优化

文章根据铜矿峪铜矿开采条件,运用边界元法进行了矿块崩落法拉底过程中应力分布规律的研究。根据不同拉底参数和底柱高度以及巷道布置,讨论了底部周围岩石的应力集中特性。在此基础上,分析了拉底参数对矿体崩落系数和底部稳定性的影响。运用线性规划方法研究了满足崩落和稳定条件与单位矿石掘进支护成本最小的拉底参数优化问题。     

普朗铜矿自然崩落法采矿底部结构稳定性研究

本文通过对国内最大的自然崩落法采矿基地——普朗铜矿的进行地应力反演,并对矿体进行岩石力学特征评价,并对前期运营过程中底部结构的所受的应力状态进行了研究,以及对矿区采场中在拉底及出矿过程中,巷道的稳定性特征及破坏规律进行了对比分析,并且针对上述规律提出了普朗铜矿前期底部结构稳定性防护措施,对采矿实践有一定的指导作用。     

某铜矿自然崩落法拉底顺序的优化研究

根据某铜矿的矿体赋存状态及开采技术条件,通过对岩体可崩性、地应力、矿体形态、品位分布、地质构造特征等因素的综合分析,确定沿矿体走向将矿体划分为北部、中部、南部3个矿块分别进行崩落回采,将矿体中部品位较高的区域作为首采段,逐步向南、北两端依次拉底回采。为确保崩落效果,对首采矿块在推荐的3种拉底顺序中选取由中间向上、下盘分别推进的拉底顺序,崩落形状为长方形,推进方向平行于最大主应力方向。拉底顺序选择合理,能尽快回收投资、确保持续崩落效果、拉底巷道和底部结构稳定,以及提升生产能力,对矿山开采具有重要的意义。     

自然崩落法底部结构应力状态研究

以普朗铜矿为研究背景,通过分析拉底工程在自然崩落法中的重要性,应用FLAC3D数值模拟软件,研究拉底过程中,逐渐增大拉底推进线尺寸时,底部结构应力状态的分布情况,得到一个聚矿槽开挖距拉底推进线较有利的距离。并且,在实测地应力的基础上,通过改变水平构造应力值,研究了4种不同应力状态下,底部结构的应力分布情况,分别得出有利于矿石崩落及底部结构稳定的应力状态。该研究成果将对自然崩落法矿山的采矿工艺设计和安全生产具有指导作用。     

普朗铜矿底部结构应力变化模拟分析研究

根据普朗铜矿底部结构设计以及工程施工的先后顺序,应用FLAC~(3D)数值分析软件,建立等比例模型,对出矿穿脉、拉底巷道、出矿进路、拉底作业、放矿漏斗等一系列工程施工开挖后,采场底部结构的应力变化进行了模拟分析研究。研究结果表明:放矿漏斗施工完成后,聚矿槽四周产生应力集中区,出矿进路眉线处顶、底板为最大主应力集中区域,需要加强支护。     

矿块崩落法混凝土底部结构应力应变监测研究

本文介绍了铜矿峪铜矿矿块崩落采矿法试验中矿块底部结构地压监测研究成果。在研究过程中应用ＪＸＨ－２型混凝土应变计对矿块崩落法混凝土底部结构的应力应变进行了系统的监测，不仅摸清了在拉底及崩落出矿过程中，出矿巷道的应力应变变化规律，以及出矿巷道在生产过程中的２个破坏危险期，而且为矿块崩落法巷道支护及地压控制提供了依据。     

自然崩落法开采过程中底部结构稳定性规律研究

采用应力、位移手段,并结合开采过程中底部结构岩体破裂裂隙宏观现象统计情况,综合对普朗铜矿矿区回采过程中底部结构稳定性规律进行研究,得出该地质条件下拉底推进过程对底部结构应力影响范围为推进线前后20m左右,同时基于应力与微震监测数据,得出底部结构开采过程中稳定性受断层影响较大,底部结构断层揭露线附近30m易诱发较大的应力集中,该范围内的岩体需要有针对性地进行二次支护。     

自然崩落法放矿量与底部结构应力分布关系研究

普朗铜矿运用自然崩落法进行开采,未放出的矿体作用在底部结构之上,易导致矿柱产生受压破坏,威胁底部结构稳定性。利用地压监测手段及时掌握开采过程中底部结构的应力分布情况,可锁定底部结构应力集中区域,并通过研究放矿量与底部结构应力分布的变化关系,优化和平衡各放矿口的放矿计划,调节底部结构应力分布,从而减少应力集中对底部结构的破坏。     

铜矿峪矿自然崩落法地压控制及地压区矿量回收技术

针对自然崩落法采动影响大、地压显现严重等特点，以铜矿峪矿自然崩落法为研究对象，结合矿山主副层开采的现状，对自然崩落法开采过程中、矿体底盘的应力演变进行数值模拟，并对主副层交界处的应力及塑性区进行分析。针对极端条件下的副层高分层地压区矿量回收，提出了下部重开底部结构，中部强制崩落、上部自然塌落的接矿方案。模拟及实践结果证明：由于压力拱式的结构使得副层底部结构处于高应力区域，尤其在主副层采场贯通的前后，为此应提前加强副层底部结构出矿或采用深孔实施泄压工程。其次，对于地压区显现剧烈区域，可以等地压稳定后进行疏通治理或重造底部结构进行下水平接矿。     

某铁矿深部采矿方法优化研究

为尽可能提高某铁矿深部开采回采效率,对其进行了综合研究分析。根据矿山的赋存、现阶段开采情况及各底部结构的设计参数,结合采场的高度、深孔凿岩的工程量确定在高度小于40m时采用盘区分段凿岩阶段空场嗣后充填法;当高度大于40m时采用盘区大直径深孔阶段空场嗣后充填法。底部结构优化后,拉底高度为3.0~3.5m,采场拉底完成后进行深孔施工,出矿效率明显改善。