金川二矿区1000m中段水平矿柱形成及回采技术研究

金川二矿区采用双中段同时开采方式,随着两中段之间剩余矿体垂直厚度变薄,逐渐形成水平矿柱,及时准确地判定水平矿柱形成并安全将其回采,对于矿山的可持续发展至关重要。采用数值模拟手段分析了水平矿柱随着开采深度变化的形成过程,提出水平矿柱厚度为20m以下,矿柱完全破坏。通过对1 000m中段水平矿柱安全高效回采进行探索和研究,形成了矿柱回采的方案,最大限度地避开了现有在用的重点工程,保障了二矿区安全生产和出矿任务在后续中段衔接过程中有序进行。     

开采扰动下水平矿柱稳定性数值分析研究

采用数值模拟计算的方法分析了某矿山-290 m水平矿柱在开采扰动过程中的力学效应显现规律。研究结果表明,上部中段采场胶结充填及硐室开挖后,应力向水平矿柱转移;下部中段开采后,水平矿柱整体处于高度应力集中状态,大部分区域都能从开采过程中的拉剪破坏恢复到弹性工作状态。综合分析结果表明,水平矿柱在开采扰动过程中整体稳定性良好。     

特大型水平矿柱稳定性数值模拟

金川二矿区采用多中段大面积连续回采工艺,水平矿柱开采稳定性是关系到二矿区乃至整个金川集团公司能否持续稳步发展的关键技术问题。采用FLAC三维有限元数值分析方法对此进行了研究,研究表明,在多中段回采过程中,水平矿柱的开采是个平稳回采过程,今后水平矿柱回采不会出现应力过大集中,也不可能出现水平矿柱灾变失稳。     

大红山铜矿矿柱回采数值模拟研究

根据大红山铜矿实际情况,采用有限元数值软件对3种矿柱回采方案进行了数值模拟,以寻求最佳回采方案。结果表明,在留有矿柱支持顶板的情况下,安全系数相对较高,考虑回收率等因素,采用方案三进行回采是比较合理的。为该矿安全高效回采矿柱资源提供技术支持。     

充填体下水平矿柱回采方案研究

安庆铜矿在生产过程中为确保高中段回采安全,在-385~-400 m之间留有约15 m厚的水平矿柱。随着开采深度加大,预留矿柱量越来越多,为最大限度地回采矿石,现对水平矿柱进行回采。根据工程实际情况,对水平矿柱的回采方法提出上向中深孔嗣后充填,下向中深孔嗣后充填,上向进路分层充填3种方法,3种方法在回采效率和安全性上进行对比,着重考虑回采过程安全性,建议采用上向进路分层充填法进行回采。同时,针对上向充填法的回采顺序提出中间向两翼,左端向右端,右端向左端,两翼向中间等4个方案,耦合surpac与FLAC3D构建矿区数值模拟分析模型,对该4个方案在-385 m中段进行开挖模拟运算。分析结果得出：两翼向中间回采方案垂直位移量最小、最大拉应力较小、塑性区域最小,为最优回采方案。     

凡口铅锌矿矿柱回采稳定性数值模拟研究

通过运用加拿大rocscience研究所研发的二维有限元数值模拟软件Phase2对凡口铅锌矿较典型的N4-5采场逐步进行了动态模拟分析。通过分析,准确模拟了采场回采过程中的应力分布及位移变化情况,为优化采场结构参数和指导地压控制提供了可靠的依据。     

数值计算在采空区稳定性评价中的应用

针对某矿体采空区不断扩大和变化，导致采空区围岩极不稳定，安全事故隐患极大的情况，采用ANSYS有限元数值计算分析了庐矿体采空区不稳定部位，此外还分析了围岩不稳定的影响因素，根据研究成果采取了相应的技术措施，提高了采空区的安全感，收到了很好的安全、社会、经济效益。     

留矿法矿柱回采稳定性计算方法及其工程应用

在分析目前矿柱强度计算方法基础上,依据Hoek-Brown强度准则并结合工程实践,建立了矿柱稳定极限状态方程,由此得到了在矿柱宽高比接近于1的中等应力(10-20MPa)条件下,岩体RMR值在65以下时,矿柱稳定性主要取决于岩体完整性等结论。工程实例表明了该计算方法的实用性和良好应用前景。     

金川二矿区16行保安矿柱回采可行性研究

借助FLAC3D软件,以保安矿柱控制地压活动作用能力作为研究切入点,揭示保安矿柱是否还有存在的必要性。研究结果表明：矿柱形成初期,它能有效地抑制其相邻区域的地压活动。然而,当矿柱垂直高度增加时,矿柱发生变位破坏,储存在矿柱内部的应变能得到了释放,其矿柱自身的整体刚度降低,矿柱控制地压活动的作用效应随之减弱,它已不可能以“刚度较大的整体结构”在地压控制过程中发挥人们期待的作用。因此,在对该矿柱所涉及的技术问题进行更为全面研究的基础上,可以考虑对该矿柱进行安全回采。     

数值计算在采空区稳定性评价中的应用

针对某矿体采空区不断扩大和变化 ,导致采空区围岩极不稳定 ,安全事故隐患极大的情况 ,采用ANSYS有限元数值计算分析了该矿体采空区不稳定部位 ,此外还分析了围岩不稳定的影响因素。根据研究成果采取了相应的技术措施 ,提高了采空区的安全感 ,收到了很好的安全、社会、经济效益     

高应力环境水平矿柱稳定性对回采顺序响应特征

深部资源高效开采逐步常态化,深部高应力环境引发的系列安全问题已突出显现,为深部资源高效回采提出了巨大挑战.针对深部多中段多矿房同时回采中的安全问题,从回采顺序合理优化的角度,阐述了回采顺序让压作用原理,通过数值模拟试验进行了水平矿柱稳定性观测,分析了水平矿柱稳定性对回采顺序的响应特征,提出了水平矿柱稳定性调控方案.研究...     

大盘区高应力下矿柱回采稳定性数值模拟

在对大团山-580 m中段以上现场地质调查及矿岩取样的基础上,为尽可能地利用现有采准系统,在空区不进行前期充填的情况下,采用FLAC3D数值模拟手段,以回采宽度划分回采方案,对大空区高应力条件下盘区矿柱的部分或全部回采进行稳定性分析,研究矿柱内部应力及位移变化规律,结合前期的岩石力学理论分析,得出最优方案,保证回采工作的顺利进行。     

矿柱回采设计的三维有限元数值模拟研究

阐述了在湖北省陈贵矿业公司刘家畈矿区采用浅眼留矿法回采矿柱的实践，在回采期间应注意的事项和回采后的效果评价。用有限元数值模拟研究的方法来验证经验方法判断结果的可靠性。它们的结合应用，对类似矿山的矿柱回收有一定的借鉴作用。     

竖井安全矿柱回采的研究

桓仁矿竖井任矿１２８．８６万ｔ．通过对矿山地质调查、采空区稳定分析、岩体应力测量，确定了岩体设计强度，提出采用房柱法回来矿井的方案，用边界元、有限元数值计算。确定了各项目采参数．现已采下矿石２９万ｔ．经地压观测结果表明：柱内岩体应力、应变、位移均控制在允许范围内．     

金川二矿区上盘巷道变形破坏与水平矿柱的关系

金川二矿区采用大面积不留矿柱充填采矿法,开辟了不同标高的两个采矿平面,其间出现了横亘于上下盘之间的水平矿柱。在上盘围岩中,近年来尤以1178标高巷道破坏最严重,更浅处与更深处的巷道破坏较轻。在考虑构造应力场和采矿扰动的基础上,建立了分析各标高沿脉巷道与水平矿柱之间耦合影响的二维有限元模型。模拟发现,穿脉向应力集中程度越来越高的水平矿柱对上盘围岩中巷道有"抵顶作用",是造成1178巷道严重破坏的关键因素;从2005年开始,随着水平矿柱各盘区屈服破坏状态的来临,"抵顶作用"将迅速衰减,所以2006年准备建设的1158巷道的变形破坏程度会较轻,这一预言已得到现场观测的初步证实。     

山东某铁矿矿柱回采及稳定性研究

为了避免高品位矿石浪费,对山东某铁矿的保安矿柱 进行了回采方案研究,应用简支梁模型计算矿房顶板应力、 应变规律,同时利用概率积分法建立地表下沉盆地剖面方 程,对地表下沉位移进行计算求解;在理论分析的基础上,利 用 FLAC3D数值模拟软件对预留矿柱内矿房回采充填前后 的采场稳定性进行评价,同时对矿柱回采造成的地表位移与 含水层位移进行分析。研究表明:①理论计算得到矿柱回采 完成后顶板最大竖直位移为11.8 mm,地表沉降最大值为 16.7mm,地表最大倾斜为i=0.03mm/m 远小于Ⅱ级建筑 允许值i=3 mm/m;② 数值模拟结果显示,回采全部矿房 后,矿房顶板下沉最大值为 37.49 mm,地表位移最大值为 10.6mm,含水区最大位移为14.03mm,护顶矿柱最大位移 为17.72mm;③数值模拟矿房全部回采后采场整体应力较 低且均匀分布,无应力集中,且无塑性区分布,采场稳定性良 好;④理论计算与数值模拟结果表明,矿柱内矿房全部回采 对矿房、地表、含水层和护顶柱均无显著影响,嗣后胶结充填 保证了矿柱回采的安全性。     

矿柱回采中三维数值模拟的运用

矿柱回采的难点在于如何确保其在回采过程中的安全,利用3D-sigma软件对拟回采的矿柱模拟回采顺序,并对开挖的整个中段进行数值分析和研究,确定开采方案,保证了矿柱回采工作的安全。     

矿柱尺寸设计及稳定性的数值模拟分析

留设永久矿柱能够保证深部采场围岩稳定,在保证安全的前提下,科学合理地设计矿柱尺寸至关重要.根据采场应力环境,确定矿柱压力并进行矿柱宽度的理论计算;采用数值模拟的方法,研究采场矿柱尺寸对围岩稳定的影响.结果表明,矿柱巷道交叉中心点处位移最大,巷道底角部位应力最为集中;矿柱的承载能力随其长宽比值增大而降低,且出现脆性破坏特...     

金川二矿区16行垂直矿柱安全高效回采实践

分析16行垂直保安矿柱的受力状态以及对整个采场稳定性的作用,以采场稳定性为基础,研究金川二矿区大面积连续开采暂时留设的16行垂直矿柱资源回采技术,开展矿柱安全采矿设计和回采实践。结果表明,在二矿区大面积连续开采过程中,垂直矿柱在高应力作用下产生整体塑性屈服破坏。当回采水平低于垂直保安矿柱以后,整个矿柱对采场的支撑作用逐步减小直至作用不明显,因此回采矿柱对采场整体稳定将不产生显著影响。实践中有效回采了16行垂直矿柱资源。     

某石英砂矿地下开采保安矿柱稳定性分析

某石英砂矿由于受到产品销售问题及周围环境条件的限制,决定采用地下开采方式。矿体南西部已经靠近矿界,为了保证矿体开采过程中的安全,需要在靠近矿界的矿段预留保安矿柱。因此,采用FLAC3D数值模拟软件,对矿体开采留设不同厚度的保安矿柱进行安全稳定性分析及比较,最终确定留设保安矿柱的合理尺寸。