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。     

断层影响下境界矿柱稳定性数值分析

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其重要。针对石人沟铁矿露天转地下设计资料和地质资料,运用RFPA进行建模,研究了地下开采对露天境界顶柱受力和变形情况,分析了境界顶柱的稳定性,为矿山设计提出的境界顶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。     

某方解石矿山露天转地下开采护顶矿柱厚度确定

在露天转地下开采过程中,护顶矿柱厚度的确定意义重大。若留设的护顶矿柱厚度较薄,可能会造成露天采坑底部护顶矿柱突然崩落,在采空区形成强动力冲击,极大威胁井下设施及作业人员的安全。若留设的护顶矿柱厚度过大,会在一定程度上影响到矿山的经济效益。因此,在确保安全的前提下,选择合理厚度的护顶矿柱能实现矿山效益及安全的最大化。针对以上问题,采用公式法对某方解石矿山护顶矿柱厚度进行了计算,当采场跨度为15 m时,护顶矿柱最大值为19.8 m,最小值为5.9 m;通过进一步模拟分析,确定采用15 m护顶矿柱时,采场变形较大,分别采用20、25 m护顶矿柱厚度时,各采场、间柱以及边坡变形值趋于稳定。最终确定某方解石矿山露天采坑底部护顶矿柱厚度需在20 m以上。     

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。     

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。     

紫金山金铜矿露天地下联合开采隔离矿柱厚度数值模拟研究

对于露天与地下联合开采矿山,确定隔离矿柱的厚度过薄,易造成露天底隔离矿柱突然间崩落,反之留得过厚又会造成矿产资源的浪费,通过数值模拟手段对露天开采底部标高为+652~592 m时的露天与地下开采模型进行分析研究,并通过拟合得到隔离矿柱厚度与最大拉应力的关系曲线,确定了紫金山金铜矿露天地下联合开采的隔离矿柱合理厚度,对矿山露天与地下的正常生产以及露天采场边坡的稳定性和地下采场的稳定性有一定的指导意义。     

落凼矿露井联采境界矿柱合理厚度研究

露天开采矿山转地下开采时存在境界矿柱厚度留设问题,以落凼矿为工程背景,运用工程类比分析法、卡特(Carter)比例顶柱评价方法以及MIDAS/GTS有限元分析法对于落凼矿露天转地下开采过渡期间境界矿柱留设厚度进行了研究,研究得出:在落凼矿东部露天采场开采期间,其境界矿柱厚度最低为20～25 m。     

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。     

司家营铁矿Ⅲ采场露天转地下境界顶柱合理厚度研究

针对露天转地下开采中境界顶柱的合理厚度问题，结合司家营铁矿实际情况、地质资料和采矿资料，应用FLAC^3D软件建立矿体的力学模型，模拟境界矿柱的受力及其塑性区分布情况，研究境界顶柱、间柱厚度以及间柱之间的间隔距离对矿柱应力分布以及塑性区分布的影响，从而确定境界矿柱的合理厚度及其他的相关参数，为该矿山露天转地下生产顺利进行提供科学依据。     

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。     

某铜矿露天转地下隔离矿柱的确定研究

露天转地下隔离矿柱的确定是露天转地下开采经常面临的重要问题,对于金属矿山地下安全生产极其重要。根据某铜矿的采矿工艺、开采深度以及工程地质条件,采用理论计算和FLAC3D有限差分法数值软件对不同厚度的隔离矿柱进行了模拟分析。结果表明,当隔离矿柱厚度为 20 m时,地下开挖导致的顶板变形较小且趋于平稳。20 m是该矿山隔离矿柱厚度的最优值,能够满足安全生产要求。该分析结果为露天转地下安全高效回采提供了理论依据和技术指导。     

复杂条件下大规模开采采场结构参数优化研究

针对甲玛矿地表地形变化起伏大、部分区域采场顶板埋深浅、露天和地下联合开采等多重因素制约采场结构参数的复杂条件,采用多种理论解析方法和数值模拟方法,对不同条件下的采场境界顶柱、矿柱及采场顶板稳定性进行了综合优化分析。分析结果表明,采场境界顶柱厚度在32 m以上及高应力区域,建议采场宽度采用15 m,采场境界顶柱厚度在32 m以下时,建议采用12 m及更小尺寸的采场宽度。     

充填法两步回采采场结构参数优化

后观音山铁矿露天转地下交接工作已基本完成, 为了选取合理的采场结构参数, 根据矿岩与充填体力学参数, 运用ANSYS有限元分析软件, 对充填法两步回采的采场结构参数进行了优化。利用ANSYS模拟不同采场的结构参数、采场顶板厚度及多采场回采模式下的采场应力状态和变形情况, 综合分析模拟结果, 最终确定最优方案。模拟结果表明: 采场结构参数为20 m矿柱、30 m矿房的模型为最佳方案。该结果在矿山应用中取得了很好的效果, 确保了地下矿产资源回采的安全性和高效性。     

露天转地下开采隔层厚度安全分析

针对露天转地下开采隔层厚度的确定问题,以湖北省某铜矿为例,优选鲁佩涅依特理论估算法得出隔层厚度的安全阈值为67.85 m.运用有限元数值分析软件Phase2D进行模拟,得出隔层厚度70 m时地下采场回采引起露天坑底的最大岩移达到10 cm,从而验证了理论估算值的合理性;确定了围岩的塑性变形区域,为地下采场的安全回采设计及支护提供了可靠的技术支撑.综合利用三维空区监测系统(CMS)和大型矿业软件Surpac,获取了露天坑和采空区可视化三维形态;对探测模型在敏感点进行剖切,将三维模型转化成二维剖面,实现隔层厚度的精确测量.研究表明,该矿山隔层厚度已至安全临界值,露天回采应该立即闭坑.     

露天转地下开采境界顶柱安全厚度研究

境界顶柱是露天开采和地下开采有序进行的保证,其合理的厚度对露天转地下具有重要意义。为确定新桥矿露天转地下境界顶柱安全厚度,运用厚跨比法、荷载传递线交汇法和结构力学方法对境界顶柱安全厚度进行理论分析与计算,并用ANSYS对不同跨度和不同境界顶柱厚度进行数值模拟。通过对理论计算和数值模拟结果的分析,得到了不同采空区跨度下的境界顶柱安全厚度。根据分析结果可以有效地确定矿山的境界顶柱厚度,为露天转地下安全生产提供可靠的指导。根据矿山30 m的实际开采跨度,推荐新桥矿的境界顶柱安全厚度为24 m。     

某铀矿山采场顶底柱稳定性分析

采场顶底矿柱是地下矿山开采时衔接上下两个采场的部分,其尺寸的合理选择对上下采场的安全开采极其重要。针对某铀矿山开采的实际情况,对不同采场跨度时顶底柱的稳定性进行分析,确定了顶底柱厚度为5m时采场的极限跨度,并对其塑性破坏区的发展演化和垂直位移之间的关系进行了研究分析,可为铀矿山开采顶底柱设计与施工提供指导和依据。     

石材矿山地下采场结构参数正交数值模拟试验研究

采用露天开采的石材矿山存在一系列问题,如破坏植被、污染环境、高陡边坡潜在地质灾害危险、剥离量大、经济合理剥离比接近境界剥采比而迫使矿山关闭等。为有效开发石材矿产资源,开展石材矿山地下开采技术研究,尤其是地下采场结构参数的研究是十分必要的。以某地下大理石矿山为工程背景,采用多指标综合评价、数值模拟与正交试验相结合的方法,对地下采场稳定性影响因素进行了综合指标评价与敏感度分析,并在此基础上优化了采场结构参数;结果表明:(1)采场跨度对采场稳定性的影响最大,顶板厚度和采场高度的影响次之,矿柱宽度的影响最小;(2)地下采场结构参数为跨度8m,顶板厚度6m,高度16m,矿柱宽度6m。研究成果可为类似石材矿山地下采场结构参数设计提供参考。     

白云鄂博东矿境界外资源的开采方案研究

白云鄂博东矿如果可以合理开发利用境界外资源,将延续矿山的生命周期。本文从技术可行性和经济合理性两方面对东矿境界外资源开采方案进行了分析,研究得到:东矿境界外资源开采采用地下开采是唯一选择。在应用Dimine数字矿山软件建立东矿三维地质模型的基础上,根据露天境界外矿体的形态、资源分布情况以及与露天采场的相对位置,研究了地下开采分区。为实现东矿露天转地下不停产衔接,南部境界外挂帮矿采用露天采场内平硐开拓并率先实施,北东境界外挂帮矿开采随后实施,露天坑底境界外开采最后实施。露天矿境界外挂帮矿体的回采不仅充分回收了国家矿产资源,还为露天矿山可持续发展提供了新的途径。     

露天转地下开采境界顶柱合理厚度留取研究

针对露天转地下开采中境界顶柱的合理厚度留取的问题,依据王峪矿区实际情况和地质资料,通过力学模型的建立和力学参数的研究,结合材料力学法、普氏拱法和结构力学梁理论法,从而确定露天坑底开采境界顶柱留取的合理厚度,为露天转地下安全开采提供科学依据。