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。     

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。     

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。     

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。     

煤矿主井箕斗装载硐室支护结构优化及受力监测分析

利用Ansys有限元分析软件对某矿箕斗装载硐室原支护结构与优化支护结构进行对比受力分析,来确定优化支护结构的合理性,并在施工过程中加强对优化支护结构的监测与数据分析,及时观测和分析装载硐室的变形情况,确保箕斗装载硐室安全稳定,为优化支护结构提供科学依据。     

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。     

谦比希铜矿大型维修硐室支护方案研究

深井开采中,大型维修硐室是大型设备进行维修的主要场所,其稳定性是保证矿山安全和高效生产的重要前提。以谦比希铜矿东南矿体-980 m中段大型维修硐室群为研究对象,结合理论计算和工程类比法等,确定该硐室群的支护方式为锚网喷联合支护,并建立该硐室群的数值计算模型,对其稳定性进行了分析,结果表明,采用锚网喷联合支护的效果较好,可为其他类似大型硐室支护提供一定的参考。     

常规支护技术在充填体巷道或硐室中的创新应用

充填体内巷道或硐室掘进时采用控制爆破技术,喷锚支护紧跟工作面及时进行。根据凿岩硐室、出矿川、回风联络道及出矿进路所处位置的岩体和充填体情况,合理选择巷道支护方案和参数：凿岩硐室采用喷射混凝土与锚索联合支护方式或锚杆、锚网与喷射混凝土联合支护方式;出矿川脉及出矿回风联络道采用锚杆、锚网与喷射混凝土联合支护方式;出矿进路眉线处初期采用喷射混凝土、锚杆和金属网联合支护方式,后期施作模筑钢筋混凝土支护。面对充填体巷道普遍存在的掘进难度大、支护成本高、施工效率低的技术难题,本文成果填补了国内矿山充填体内巷道或硐室常规支护技术的空白。     

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。     

复杂破碎大水矿床安全高效开采工程实践

针对某矿开采过程中存在矿房淋水大、凿岩硐室及底部结构难以布置和成型、深孔切割井成井困难、爆破大块率高等难题展开应对措施研究。首先,提出矿房防治水技术方案,并结合注浆孔优化采准巷道炮孔布置,以提高采掘效率;其次,提出破碎大断面凿岩硐室开挖及联合支护技术方案,以及长进路双矿房堑沟式底部结构及加强支护技术方案;最后,改进深孔爆破一次成井炮孔布置结构,并对深孔爆破参数进行优化,降低大块率及爆破成本。一系列措施有效解决了开采难题,显著提高了生产效率。     

复杂岩层大断面硐室群围岩破坏机理及控制

针对复杂岩层巷道交叉点高应力集中区四周硐室群开挖围岩稳定性控制和支护技术等难题,通过对现场取样测试硐室群围岩物理力学参数、黏土矿物成分和松动圈大小,分析了赵庄煤矿三盘区带式输送机头硐室群及周边巷道围岩变形破坏特征和机理,表明硐室帮部煤柱和底板围岩是加固支护重点。利用FLAC3D数值模拟软件分析了硐室群开挖对硐室群及周边巷道围岩应力分布和塑性区分布范围的影响。基于理论分析和数值模拟提出了硐室及周边20 m范围内巷道围岩"强柱固底"的加固支护方案。现场工业试验表明,加固支护后,硐室群及周边巷道围岩变形得到了有效控制,围岩内部裂隙基本被浆液填充,60 d内围岩顶底板和两帮最大移近量分别为30 mm和50 mm,达到了理想的加固支护效果。     

大断面回采巷道支护研究

为进一步优化大断面回采巷道支护形式,解决支护过程中支护成本较高、支护效率较低、支护手段单一的问题,以忻州窑矿8305工作面回采巷道支护优化为工程背景,通过巷道加固拱理论确定优化支护参数,运用FLAC~(3D)数值模拟技术对所选参数进行实际工况技术验证,确定了巷道支护优化方案。结果表明,该支护优化方案不仅可以有效保证矿山大断面巷道的稳定性,加强回采巷道围岩强度,还能减少矿山投入成本,提高作业人员的安全系数,带来极高的经济效益。     

司家营南区大规模矿房阶段爆破参数分析

针对司家营南区矿体工程地质条件,采用大结构矿房分步空场嗣后充填法开采,利用大规模爆破技术落矿以使矿山井下产能充分释放。设计了下向垂直深孔侧向微差爆破参数为:孔径102 mm,孔深30 m左右,炮孔排距2.0~2.5 m,每排分别布置7~8个炮孔。运用FLAC^3D软件进行数值计算,验证了阶段爆破参数的可行性,揭示了凿岩硐室顶板及硐室间隔矿柱损伤突出,需支护加固。同时,研究了与之相适应的降震措施,以确保大规模爆破安全。     

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%。     

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。     

非洲某铜矿大断面深井硐室围岩稳定性分析

为了解决深井大断面硐室稳定性问题,在充分掌握非洲某铜矿东南矿体中央配电硐室围岩物理力学性质及工程地质条件的基础上,根据弹塑性理论,将硐室周边的区域划分为破裂区、松动区、塑性区和弹性区。结合理论公式和工程类比法,提出了"锚杆+锚索+钢筋网+喷射混凝土"的联合支护方案,采用经验公式法确定其支护参数,并在现场进行监测。工程实践表明,硐室的表面位移和深部位移较小,围岩的变形得到有效控制,其支护效果较好,可为类似硐室工程提供一定的借鉴。     

谦比西铜矿岩体稳定性分级及锚杆支护参数优化

赞比亚谦比西铜矿矿岩破碎，地压活动频繁，生产中沿脉凿岩巷道破坏严重，影响着矿体安全正常回采。为了维护凿岩巷道的稳定性，本文在对谦比西铜矿地质调查的基础上，对岩体稳定性进行分级，并采用数值计算方法分析锚杆支护的机理。根据岩体分级结果和数值计算结果，对谦比西铜矿不同岩体的锚杆支护参数进行优化，为巷道锚杆支护参数地选取提供理论依据。     

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.     

某铁矿大型地下硐室稳定性数值分析

利用FLAC~(3D)软件对张家湾铁矿地下选厂硐室开挖和支护过程进行了稳定性分析,得出硐室围岩松弛区范围、监测点的位移变化规律及支护结构的内力值。结合硐室稳定性经验判据,对硐室支护前和支护后进行了稳定性的量化判定,可为硐室开挖和支护参数设计提供参考。