某矿充填采矿过程数值模拟分析

应用三维有限单元法对鹤庆锰业集团公司小天井矿区上进路分层干式充填采矿过程进行了不同开挖方案的模拟分析,所优选的开挖方案对矿山安全生产起到较大作用,模拟结果与生产实际基本一致。     

赵各庄矿急倾斜煤层群矸石充填开采FLAC 3D数值模拟分析

文中以开滦集团赵各庄矿急倾斜煤层群矸石充填开采为例,采用FLAC 3D数值模拟的方法分析了冒落开采和矸石充填开采两种方案采后岩层的移动与变形,得出了在赵各庄矿深部十三、十四水平急倾斜多煤层条件下采用矸石充填开采地表减沉效果明显,能够有效保护地表建筑物的结论,对赵各庄矿深部建筑物下开采具有一定指导意义。     

充填体下矿体回采顺序数值模拟优化研究

结合矿山的采矿方法及矿体赋存特征,采用FLAC3D数值模拟软件,建立了三维数值模型,对矿体在大体积充填体下的回采顺序进行了模拟研究,根据计算结果,从应力、位移及塑性区3个方面对不同的方案进行了比较分析,进而确定从中间向两翼的回采顺序为最优回采顺序,并针对矿山在未来开采中可能存在的问题提出了合理建议,分析结果对矿山的安全生产有重要的参考价值。     

安庆铜矿开采过程的数值模拟

采用三维非线性FLAC－3D程序，数值模拟安庆铜矿1＃矿体－560m以上的采充过程，分析开过程中的地压问题，确定合理的采场布置及采顺序。研究结果表明：－400m--510m矿房开采比较稳定，方案1采用双阶段开采－460m--560m矿柱，只要先回采掉－400m上部的矿柱，开采也比较稳定。方案2的－400m--50m矿柱开采的稳定性较差，在－510m保留的10m水平矿柱起不到安全隔离作用，从地压角度看，方案1要优于方案2。     

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。     

FLAC3D用于充填模拟分界面力学特性研究

充填金属矿山采空区时,充填体与围岩在接触面上会发生滑动和分离。本文利用FLAC3D的分界面(interface)模拟接触弱面,收到良好效果,并通过试验对比,确定了合理的分界面强度参数。结果表明,在充填区域的顶部和四周同时设置分界面,可得到理想的模拟效果。分界面的刚度很重要,内聚力和内摩擦角对结果的影响很小。     

龙头山矿段采场结构参数及地压控制数值模拟研究

矿山地下开采过程中,顶板控制对采场地压控制有着直接的影响,分析影响采场围岩稳定性关键因素及破坏机理十分必要。为保证龙头山矿段采场安全、高效开采,运用FLAC3D数值模拟软件对该矿段采场结构进行模拟研究,分别模拟研究了该矿段在空场和切顶条件下的采场结构参数。结果表明:龙头山矿段在空场条件下开采,安全隐患较大,顶板容易发生冒落,形成冲击地压。同时提出合理的采场结构参数与地压控制措施,研究成果为矿山开采选择合理的采场结构参数提供依据。     

山谷下采矿安全性数值模拟分析

山谷下采矿问题是矿山生产中面临的技术难题之一,如果处理不当将可能引发重大事故。以国外某金矿为例进行研究分析,基于其工程地质基础构造、水文地质及采矿方法,提出两种采矿方案,并利用FLAC3D软件建模对两种采矿方案进行比较分析。研究表明,在山谷两侧构造应力下,选择垂直走向布置矿块,采矿活动对地表影响较小,采空区安全稳定性较好。     

承压水下膏体充填开采顶板破断的数值模拟

为了安全开采承压水下压煤,顶板的维护至关重要,采用合理的开采方法是维护顶板的方法之一。根据小马矿地质条件计算导水裂隙带高度,建立顶板力学模型,运用FLAC3D分别对垮落法、膏体充填法开采过程中顶板的破坏情况进行了数值模拟,以确定承压水下膏体充填开采的可靠性。     

高支承压力区沿空留巷充填体强化支护的数值模拟研究

结合东荣二矿18层右五面沿空留巷具体地质条件和支护工程实践,得出充填支护体承受荷载大且强度低,垂向应力超限而发生破坏,提出加强充填支护体强度和减少荷载的措施。通过FLAC3D进行数值优化,确定强化支护方式参数:缓冲层厚度为200mm;单体支柱排距为0.6m;充填体采用双预应力锚杆钢带强化,锚杆间排距为0.6m×1.0m,锚杆预应力为20kN;充填支护体顶部为水平,并用钢丝网强化。通过分析对比原支护方式和强化支护方式下沿空留巷围岩的稳定性,可以看出强化支护方式提高了充填支护体的强度,减少了充填支护体的变形量,维持了巷道围岩稳定。     

李村煤矿开采沉陷规律数值模拟研究

运用FLAC3D软件对李村矿8301工作面推进对地表移动和变形进行数值模拟研究,从地表沉降量、倾斜变形量、水平移动量、水平变形量这4个方面进行了观测和分析,得出了李村矿开采地表沉陷的基本规律,为治理该地区地表沉陷提供了理论依据。     

多断层矿区回采方案数值模拟分析研究

为了保证漂塘钨矿东部矿区回采的安全,根据矿区的开采现状以及采空区、断层的相互关系,提出两种回采方案,并利用有限元FLAC 3D数值模拟对两种方案进行比较分析。分析结果表明,东区留556、616中段为隔离层,将有效保护采场上覆岩层,在不利的地形地质条件下有利于东部区域资源回采的整体安全。     

许疃煤矿3233工作面采动效应的数值模拟研究

利用FLAC3D数值模拟技术分析计算了许疃煤矿3233工作面在煤层回采过程中围岩的变形和应力分布规律,定量描述了煤层顶底板的采动效应。通过对煤层采动过程中顶底板的破坏形式及变形特征的研究,为许疃煤矿3233工作面的顶底板支护控制及采空区治理提供了理论依据。     

急倾斜金脉群地下开采岩移规律数值模拟分析研究

为了掌握急倾斜金矿脉地下开采的岩移规律,克服传统岩移角理论在金属矿山的局限性,根据矿山的开采现状,运用有限元数值模拟软件建立了矿山复杂的三维计算模型,对矿山地下开采造成的岩移及地表变形进行分析。分析结果表明,矿山目前的采矿模式产生的地表变形小于相关规范,未对地表建构筑物产生影响,且在开采至一定深度时将不再会对地表产生影响,矿山无需对地表民居进行搬迁,节约大笔资金,对矿山今后发展发挥重要作用。     

某矿山崩落法和充填法联合开采采场地压分析

某矿山采用无底柱分段崩落法和充填法联合开采。研究两种方法同时开采时采场地压的变化及采场稳定性问题,运用FLAC~(3D)数值模拟技术对该矿山采场地压的演化规律进行模拟研究并利用微震监测技术验证模拟结果。研究表明,该矿山上部矿体随着无底柱分段崩落法的进行,下部胶结充填体的稳定性得到显著提高,下部充填采场矿柱受力整体呈下降趋势,且无底柱分段崩落法开采结束后,下部充填采场矿柱的垂直应力下降了约35%。由此可见采用无底柱分段崩落法开采能有效缓解下部充填采场的地压,有利于提高采场的稳定性。     

珲春紫金曙光金铜矿露天矿边坡稳定性三维数值模拟

为研究珲春紫金曙光金铜矿露天采场整体边坡的稳定性,通过3GSM结构面摄像测量、点荷载试验并采用Hoek brown 准则获取边坡岩体力学参数并对进行岩体质量分级,结合露天矿中长期采剥计划建立露天矿开采的三维模型,利用FLAC3D并基于弹塑性本构模型进行露天矿边坡三维数值模拟分析,结果表明：①北帮边坡受断层构造及破碎带影响,岩体质量较差为IV级岩体,局部破碎区域为V级;②开挖至第6 a后,塑性区主要分布于北帮东侧边坡以及中部断层蚀变带区域;③开挖至最终境界,西北帮边坡深部的塑性区范围以及内部贯通程度明显增加,有较大的滑坡风险,应采取加固及疏干排水的防治措施。     

充水预压法加固油罐软土地基数值分析

利用有限差分程序FLAC3D对充水预压法加固油罐地基进行了数值模拟,详细分析了大型油罐地基的变形特性及形状,得出了一些有用结论,并将结果和监测数据进行了对比分析,显示了很好的一致性.     

丹银金矿采场落矿距离的优化

在全面法中,顶板的稳固性很关键,直接影响到回采作业能否顺利进行。根据丹银金矿Ⅱ号脉2608采场顶板不稳固的实际情况建立模型,对采场落矿距离进行优化,确定了合理的推进距离既能够保证回采工作的顺利进行,又使回采的效率得到提高。利用FLAC^3D建立矿房模型,先开挖切割上山,然后沿着矿脉推进。对一次推进2,3,4 m时顶板的受力情况进行分析,得到采场应力分布情况以及应力集中区域,得到一次推进3 m是最优的落矿距离。研究的结果对矿山的实际生产提供了科学依据。