水平境界隔离矿柱置换回收关键技术的数值模拟

结合某金矿露天转地下水平境界隔离矿柱置换回收工程实践,利用有限元数值分析软件GeoFBA建立数值计算模型,对该矿水平境界隔离矿柱采用工人充填体置换回收关键技术可行性及风险进行了分析评估,揭示了置换前后水平境界隔离矿柱及其对井下影响范围的应力分布规律和位移变形趋势,确定了最优的人工置换回收顺序。 模拟结果对矿山安全置换回收水平境界隔离矿柱具有重要的指导意义。     

露天转地下开采境界矿柱动力响应分析

根据安徽某金属矿山露天转地下的工程实际,以静力学方法确定的露天转地下境界矿柱厚度为前提,利用显式动力分析软件ANSYS/LS-DYNA,建立了露天转地下境界矿柱动力响应的数值模型,分析了露天转地下开采过渡时期露天生产爆破对境界矿柱的影响。结果显示,爆破动载荷的影响范围随爆炸应力波的传播而扩大;在爆破动载荷作用下,境界矿柱总体保持稳定,但矿柱中部质点振动速度略大;境界矿柱有局部破坏的可能,应考虑适当增加境界矿柱的厚度或进一步控制同段起爆药量。     

露天转地下开采境界矿柱安全厚度确定

根据杏山铁矿露天转地下开采的工程实际,基于K.B.鲁佩涅依特理论估算法,计算得到杏山铁矿露天转地下开采境界矿柱合理厚度应在12.34~17.11 m之间,并利用MIDAS/GTS 数值模拟软件对境界矿柱厚度为12 m、14 m、16 m、18 m等4个数值模拟方案进行了计算。从境界矿柱沉降、采场底臌、境界矿柱最大拉应力和采场围岩最大压应力等方面进行了综合分析,得到境界矿柱厚度的最佳值为16 m。     

基于FLAC2D的境界顶柱稳定性分析

露天转地下开采的矿山必须留设一定厚度的安全矿柱,即境界顶柱,境界顶住留设的厚度对于地下矿安全开采具有重要意义。石人沟铁矿露天转地下为例,利用FLAC^2D,对具有代表性的安全矿柱进行了数值模拟,模拟开挖过程中境界矿柱的变形和破坏情况,对境界矿柱稳定性分析的方法进行了验证和补充,同时也为石人沟矿露天转地下设计提供科学依据和指导。     

露天坑底境界矿柱厚度及采场尺寸的数值模拟

露天坑底境界矿柱厚度及采场尺寸的确定,是露天转地下矿山经常遇到的问题,对于矿山进行地下开采安全生产极其重要。针对铜绿山矿南露天坑下Ⅰ2号矿体露天转地下的实际情况,采用FLAC3D软件,模拟了开挖过程中境界矿柱和采场的变形和破坏情况,确定坑底境界矿柱厚度为17 m,采场矿柱厚度为5 m,为露天转地下境界矿柱厚度与采场尺寸设计施工提供了参考依据。     

露天转地下开采境界矿柱参数优化研究

露天坑底境界矿柱的布置是一个复杂的问题,提出了境界矿柱和条形矿柱相结合的矿柱留设方式。针对某矿露天转地下的现场情况,采用Flac3D数值分析软件,对拟用的9种方案进行了模拟分析,综合考虑回采安全和减少资源浪费,确定方案IV(境界矿体厚度15 m,条形矿柱宽度7 m)为最优方案。为类似矿山境界矿柱布置和参数研究提供了参考。     

境界顶柱稳定性的数值模拟研究

露天转地下开采的矿山，其境界顶柱稳定性将直接影响到矿山的安全生产。本文以石人沟铁矿为例，运用ANSYS有限元分析软件，建立三维数值模型，模拟了动载荷作用下分步回采引起顶柱及采场的应力、变形情况，并对结果进行了详细的分析，得出了有价值的结论，有利于指导矿山的安全生产。     

露天坑底境界矿柱厚度的计算确定

露天转地下开采的矿山,境界矿柱厚度的确定对矿山的安全生产极其重要。结合铜绿山矿南露天坑下Ⅰ2矿体露天转地下开采的实际,采用极限平衡法和材料力学分析方法,对境界矿柱的厚度进行了计算,为露天转地下境界矿柱厚度的设计提供了依据。     

用数值模拟方法确定露天转地下境界矿柱厚度

露天转地下开采的矿山，其露天坑底境界矿柱厚度的确定，对于金属矿山地下开采安全生产极为重要。针对石人沟铁矿露天转地下的实际情况，对其安全顶柱厚度运用东北大学岩石破裂与失稳研究中心的RFPA^2D数值模拟系统，对具有代表性的断面进行了分析计算，模拟了开挖过程中境界矿柱的变形和破坏情况，为矿山设计提出的境界矿柱厚度进行了验证和补充，同时也为矿山设计施工提供依据和指导。     

露采闭坑后泥沙层对境界矿柱安全性的影响

以某露天转地下开采为例,采用FLAC3D模拟分析露天坑泥沙层厚度对境界矿柱安全性的影响。结果表明,充填回采过程中采场顶板上方形成平衡拱效应,第7步回填时顶板开始出现拉伸破坏,立柱由于主应力叠加而产生剪切破坏。同时,顶板最大主应力、最小主应力均在第6步至第7步的回填过程中发生突变。应变分析进一步表明,第6步为境界矿柱安全回填临界点,此时泥沙层临界厚度为105m。     

露天转井下开采境界顶柱参数三维有限元分析

针对影响安全生产的问题——突冒危险性,结合唐山石人沟铁矿的具体地质条件、采矿体条件、岩体的结构特征及力学性质测试,借助MSC．PATRAN和MSC．NASTRAN三维数值模拟软件进行建模分析,确定出岩体力学参数,从而对矿床进行稳定性分析,最后总结得出合理的境界顶柱厚度,提出确保顶柱稳定的采矿方案、措施、建议以及有效的防止矿体突冒控制技术措施。为其他矿山露天转井下开采顺利进行提供科学依据。     

某矿露天转地下顶柱安全厚度研究

以某矿为工程实例,根据矿区的水文地质情况、矿岩的物理力学性质等,运用鲁佩涅伊特理论计算法、结构力学梁法、厚跨比法等进行顶柱安全厚度计算,并对计算结果和三维数值模拟的结果进行对比分析,得出该矿露天转地下时境界顶柱安全厚度与采空区跨度之间的关系,这对指导该露天矿的生产以及维护作业人员和设备的安全具有十分重要的意义.     

庙沟铁矿露天转地下过渡期稳产措施与边坡稳定性

结合庙沟铁矿在露采转地下过渡期间的生产实际,在充分挖掘矿山过渡期产量的基础上,提出了不同区域挖潜矿体的开采方案和安全保护措施,并进行了稳定性分析,实现了由露采转地下采产能平稳过渡,具有较高的可行性和经济效益。     

露天转地采复合型人工境界矿柱结构设计

以山东黄金集团归来庄金矿项目为依托,采用理论分析和工程实例相结合的研究方法,提供了一种有效的人工假顶和混凝土充填体复合型人工境界矿柱的构建与回采方案,内容包括人工境界矿柱范围、人工境界矿柱结构、人工境界矿柱的形成、充填单元间钢筋的连接、充填单元间的混凝土界面处理、狭窄矿体区域人工境界矿柱结构、人工境界矿柱底部隔离层。沟槽角砾岩坡面采用金属网临时支护,金属网采用管缝式锚杆及钢筋带固定。对复合结构人工境界矿柱带来的经济效益和人工境界矿柱下矿体回收的经济效益进行分析,分析结果表明：复合型人工境界矿柱有效地解决了归来庄金矿露天转地下开采产量持续问题,提高了资源回收率,并达到了安全高效回采的目标,为归来庄金矿带来了重大经济效益。     

露天转地下开采围岩稳定性数值模拟分析

采用有限元数值模拟方法,研究露天转地下开采中次生应力对巷道围岩稳定性影响。分析结果表明,水平应力对围岩稳定性有重要影响,侧压系数大于0.5,水平应力对围岩产生不利影响;侧压系数大于2.0,不利影响迅速扩大。围岩中存在铰接拱结构,围岩体通过这种结构来承担上部荷载。     

矿房与矿柱稳定性的断层影响数值模拟研究

运用连续介质快速拉格朗日差分法,对某金属矿山有尤断层及不同位置、倾角断层等4种方案条件下的采场稳定性进行分析。数值计算中采用平面应变模型和莫尔一库仑屈服准则,分别就各方案的最大主应力、矿房顶板中央下沉量、矿柱中央剪应变增量及整体安全系数模拟结果进行对比分析。结果表明：断层对最大主压应力影响不明显,但对最大主拉应力影响较大;断层对采场位移影响较大,尤其是穿过矿柱的断层对采场位移影响最为明显;有无断层及不同断层倾角、位置对采场剪应力影响不大,但对采场整体稳定性有很大影响。     

建龙铁矿露天转地下过渡期联合开采方案研究

建龙铁矿正处于露天开采、地下一期斜井开采、边角矿平硐开采，以及地下二期工程建设共同存在的过渡时期。根据矿山开采现状和稳产过渡要求，提出了5种过渡期联合开采方案。经过技术经济分析比较，推荐建龙铁矿采用露天扩圈开采、不改造斜井、主副井分期建设、先期副井提升210m水平矿石的联合开采方案。