紫金山金铜矿隔离矿柱崩落的采空区稳定性分析

对于露天地下联合开采的矿山,一般崩落地下隔离矿柱来充填采空区,而空区矿柱在爆破动荷载的冲击下能否保持稳定是重点需要关注的问题,其实质是一个动力学问题。使用数值模拟手段,对紫金山露天地下联合开采崩落隔离矿柱充填520 m中段采空区进行动力学分析,并对采空区及矿柱的稳定性进行了分析与评价。     

北衙露天转地下开采隔离矿柱的稳定性分析

露采边坡和隔离矿柱稳定性分析是露天转地下矿山经常面临的问题,对于金属矿山地下开采安全生产极其重要。根据北衙金矿矿段隔离矿柱的厚度以及边坡工程地质条件,采用有限差分法数值软件对露采转地下的隔离矿柱进行了不同厚度的模拟计算。结果表明,露采边坡在地下开采期间隔离矿柱设为50m较为可靠,边坡基本处于稳定状态,为该矿体安全高效回采提供了理论依据和技术指导。     

二道河铁矿矿柱稳定性分析

选用大型通用有限元软件FLAC3D对二道河铁矿矿体进行数值模拟.采场尺寸为115.5 m×208 m,为了减少原岩应力影响,取采场尺寸的3～5倍建立模型,选用线弹性均质各向同性模型进行建模.通过开挖充填,对结果进行分析,得到结论:开挖后点柱上有较小拉应力出现,点柱上拉应力的存在会降低其本身的强度;充填后拉应力消失,这对实际生产过程中维持间柱的稳定性是有利的.     

矿山隔离矿柱回采稳定性分析及开采方案研究

冬瓜山铜矿在进行完大规模1步骤矿房回采和2步骤矿柱回采后,形成了大量的采空区和充填采场,致使岩体应力分布十分复杂,盘区隔离矿柱的回采条件已发生根本性改变。通过对开采状态的调研分析,以52-54线隔离矿柱为例,提出了2种隔离矿柱回采方案,从开采难度、矿石回收率、采切工程量等方面进行了对比分析,并结合数值模拟软件FLAC^3D对2种矿柱回采方案进行了模拟。模拟分析显示：方案1隔离矿柱在回采过程中侧壁出现了较大的位移,容易形成侧壁垮塌,并且其塑性区面积较大;方案2在隔离矿柱回采后,采场侧壁位移很小,对于在回采过程中出现的应力集中区域,减小矿房跨度,避免矿壁受到进一步破坏,回采作业对围岩的影响最小。通过综合比较,认为方案2较为合理,为可行性较高的方案。     

冬瓜山铜矿隔离矿柱开采方法及稳定性分析

叙述了冬瓜山铜矿采用大直径深孔嗣后充填开采法进行多个采场同时开采,嗣后一次全尾胶结填充采空区的做法;同时通过数值计算软件模拟3种采场结构参数,分析采场的稳定性。计算结果表明：当采场长度越长,采场宽度越大时,围岩里面的最大主应力越大;当采场宽是14 m,长是28 m,永久矿柱厚度是4 m时,采场塑性区范围最小;此组参数被定为隔离矿柱的最终采场结构参数,实现了隔离矿柱的安全高效开采。     

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...     

崇礼紫金矿业矿柱开采的稳定性分析

以河北崇礼紫金矿业公司的试验采场为研究对象,在归纳、分析以往资料的基础上,通过现场监测、数值模拟等方法对采场在回采过程中的稳定性进行了分析。对回采过程中试验采场的应力发展规律及采场稳定性进行了研究。重点探讨了回采顺序对试验采场矿柱的稳定性的影响。数值模拟结果表明,用"隔一采一"的方法进行回采,所留的20m矿柱在目前情况下是比较安全的,随着开采深度的增加,采场顶底板的应力增大,局部出现破坏,因此需要对顶底板进行相应的处理或者增加顶底板的厚度。     

某石灰石矿隔离矿柱厚度的确定

根据对某石灰石矿的现场工程地质调查、评价以及室内岩石力学实验等,确立了该矿的岩体力学参数。采用三种理论方法以及数值模拟技术对该矿的隔离矿柱厚度、目前采空区及下步采场的稳定性进行了分析,得出该石灰石矿采空区下开采的结构参数为矿房15 m,房间柱12 m时,维持该矿上下分层稳定的隔离矿柱厚度应在12 m以上。     

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。     

急倾斜金矿体防水隔离矿柱预测研究

根据某金矿I2矿体的水文及地质特征和采矿方法,运用理论计算得出了矿体防水隔离层厚度,并采用有限元数值模拟计算软件Phase2分析了开采区域围岩变形和破坏特征。结果表明,理论计算与数值模拟计算结果基本吻合,确定防水隔离矿柱厚度为87.95 m。     

破碎围岩条件下预留矿柱开采对充填体稳定性的影响

为研究预留矿柱开采对其上部充填体稳定性的影响,结合某金矿矿岩赋存条件,采用考虑封闭系数的矿柱开采经验公式,提出开采尺寸为180 m×15 m×20 m（走向长度×高度×宽度）的矿柱开采方案。利用MAP3D软件对590~605 m水平间矿柱开采进行数值分析,结果表明：在一般原岩应力情况下,矿柱完全开采后上部充填体仍保持稳定;在较差原岩应力情况下,矿柱完全开采后上部充填体受压作用明显,可能发生失稳破坏。应用极限平衡方程对矿柱开采经验公式进行修正,提出通过减小采场跨度及加强支护的方式,降低对充填体单轴抗压强度的要求,能保证预留矿柱的安全回采和上部充填体的稳定。研究结果可为其他类似矿山提供设计思路。     

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。     

基于FLAC3D稳定性分析的仓上金矿挂帮矿开采

应用 FLAC^3D程序对仓上金矿-170 m中段开采过程进行数值模拟,分析了矿柱、顶板的应力应变规律及露天边坡的沉降情况。在模拟过程中,通过记录矿块顶板中点位移和模型最大不平衡力2项指标来验证矿块结构是否稳定。结果表明矿块中点位移在允许的范围内,模型最大不平衡力最终趋于0,验证了采用上向水平进路充填采矿法开采是安全的,并确定了合理的开采顺序。研究成果为在复杂地质条件下实现安全回收挂帮矿,同时保护农田、村庄提供了一种简捷、有效的技术保障。     

佛子矿间柱回收与空区稳定性数值模拟

佛子矿长期采用浅孔留矿法回采矿体,在矿体上部残留有大量未回收间柱,该矿拟回收104号矿 体138 m中段的部分间柱。结合现场实际情况,采用有限差分软件FLAC3D对开采现状及抽柱法、 削柱法2种间柱回收方案进行模拟研究。其中,对开采现状的模拟表明,138 m中段间柱和采空区 顶底板的应力值均小于该中段矿岩体的破坏强度,说明该中段暂时处于稳定状态,可以进行矿柱 回收。对抽柱法和削柱法回收间柱进行模拟表明,间柱回收后,区域内的应力值较回收前有一定 的增长,但削柱法回采下的最大压应力和最大拉应力增幅均小于抽柱法,说明削柱法方案优于抽 柱法方案;削柱法回采间柱后,该中段的应力值已接近矿岩体的破坏强度,应在回采完毕后,对 残余矿柱进行加固处理。     

盘区矿柱回采方案的优化研究

盘区矿柱回采厚度是影响资源回收率的重要因素之一。合理的盘区矿柱回采厚度不但能够提高资源的回收率和经济效益,而且能够降低矿柱回采过程中的安全风险。在提出不同的回采方案的基础上,对岩体力学参数进行合理的折减处理,并通过自下而上的三维实体建模技术建立分析模型,并在分析中以摩尔-库伦岩土模型为破坏准则。采用FLAC3D分析软件对盘区矿柱不同的回采厚度进行数值模拟分析,研究盘区矿柱及其周围采空区围岩内应力和应变的变化规律。通过对盘区矿柱不同回采厚度模拟结果的分析比较,确定了盘区矿柱合理的回采厚度,能够保证盘区矿柱安全的回采。最后通过技术经济分析比较,综合考虑技术、经济和安全等多方面因素得出结论,选择其中的最优回采方案。     

矿柱结构的应力测量及稳定性分析

采用孔径变形应力解除法，测量了某大型磷矿采空区中柱结构的应力分布规律。分析了矿柱结构和承载能力，对其稳定性作出了评价。     

露井联采中采矿方法对露天边坡的稳定性分析研究

在露天矿露井联采阶段,地下开挖采矿方法的不合理选择可能会对露天边坡的稳定性造成扰动,以致出现边坡失稳、地面塌陷以及排土场滑塌等灾害事故,这就增加了对边坡以及排土场等的维护费用。为了减少地下开挖对边坡扰动的影响,结合某露天磷矿的工程背景,利用ANSYS有限元法进行数值模拟分析,通过对未开挖、上向水平分层充填法、空场法3种情况下对边坡和隔离带的影响分析,得出使用充填法进行地下开挖时,隔离层的变化较小,边坡局部有影响且可能发生破坏,则需对边坡加强防护措施。使用空场法时,开挖结束后采空区附近和隔离层底部的位移量比较大,在此种情况下边坡整体不会出现失稳,但局部可能发生破坏,需同时对边坡和隔离层做保护措施。通过对比可知充填法的整体安全系数较高,所以在今后的开采中可优先考虑充填法。     

全面法采场矿柱稳定性及影响因素敏感性分析

全面采矿法在采场中留下规则(方形、矩形或圆形)或不规则的矿柱作为永久支撑,不予回采。全面法矿柱的稳定性与采场结构参数密切相关,作为采场结构参数优化研究工作的前奏,有必要对全面法采场矿柱的稳定性及其影响因素的敏感性进行分析。本文利用南方某钨矿为工程背景,详细介绍了矿柱稳定性分析,进行了矿柱稳定性影响因素敏感性正交极差分析,最后对矿柱稳定性进行校核。研究方法及结论可以作为类似矿山设计的参考依据。