盘区矿柱回收与充填体稳定性的数值模拟研究

盘区隔离矿柱回采的核心问题是能否在矿柱回采过程中保证顶板和两侧充填体的稳定性。 针对龙桥 铁矿充填成本高、盘区矿柱占有储量大等问题,提出了全部回收和部分回收 2 种盘区矿柱回收方案。 根据矿山实际地 质和具体实践资料,建立了三维计算模型,利用 FLAC3D 软件对 2 种回收方案进行了计算,通过分析和比较采场围岩 变形、塑性区及应力状态,确定了合理的回收方案。 计算结果表明:全部回收盘区矿柱会造成采场大范围的破坏,难以 实现回采目标;部分回收即留设部分矿柱作为永久矿柱承载,可以基本确保采场的稳定性。 研究结论可以使龙桥矿 矿柱回收率达到 64. 3%,也可供同类型矿山作为参考设计依据。     

矿柱抽采与采空区综合治理技术研究

以太白黄金矿矿柱回采及采空区处理为研究对象,通过FLAC~(3D)对矿柱回采稳定性进行数值模拟分析,研究矿柱回采顺序及回采方案,建立空区分布模型,通过技术经济分析和空区处理方案的数值模拟,确定了矿柱抽采的优化方案及采空区处理的安全措施,并在实际生产应用中成功回采矿柱矿石12.25万t,为矿山带来了较好的经济效益和社会效益。     

两面临空条形矿柱回采方案的探讨

铜坑矿在开采92号矿体的过程中，形成一个长达200m，且两侧均为采空区的条形矿柱。对该矿柱提出了3种深孔空场回采方案。各方案均采用向一例采空区抛掷爆破的方式回采。经过对3种回采方案的分析比较，选择推荐了一种最优的方案，其采切工程简单、回采效率高、回采费用和贫化损失指标低。     

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。     

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。     

深部厚大破碎矿体回采技术探讨

随着采矿工程的深部延伸,采矿环境变得越来越恶劣。对于深部矿产资源回采技术的研究成为了当务之急。而对于深部厚大破碎矿体的回采更是一个世界性的难题。以金川二矿区1# 矿体为例,在采用机械化下向胶结充填采矿方法的基础上介绍了留矿柱两步回采方案跟无矿柱连续回采方案,并着重分析了各方案的优劣,这对类似矿山有十分重要的借鉴意义。     

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。     

呷村银多金属矿复杂空区矿房矿柱回采方案优选研究

通过分析研究矿房矿柱回采的基本要求和方法技术特点,以呷村银多金属矿4206矿房矿柱为例,结合4206矿房空区、当前工程布置以及回采矿房矿柱分布等实际情况,提出了充填回采、分段崩落回采、大爆破回采3种不同的回采方案,并对方案的采切工程布置和回采工艺进行了简要介绍说明。最终经过技术比较分析、生产成本要求分析、生产规划要求分析,确定方案三为最优方案,并投入生产应用。     

大团山矿床盘区矿柱回采技术研究

随着-580m以上矿段即将开采完毕,为准备接续与合理利用资源,需要进行盘区矿柱回采技术研究。针对Ⅳ号盘区31A和35勘探线处宽度均为30m的储量丰富且利用价值高的矿柱,通过理论分析与数值模拟,确定35~#矿柱从-490m往下开始回采宽度不超过23m,31 A~#矿柱在Ⅲ盘区充填前的回采宽度为10m,采用1:6~1:10胶结充填后回采两边各留5m厚矿体的回采方案。从现场的效果来看,矿柱回采后应力及位移均在安全范围,开采区域应力条件良好,无明显的围岩开裂及垮冒等发生,该开采方案对盘区矿柱的回收起到了重要作用。     

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。     

联合采矿法回采挂帮矿时采空区的临界冒落跨度研究

露天转地下过渡期挂帮矿开采方法有多种,其中联合开采是解决过渡期产量平衡的有效方法。使用联合采矿法会形成非连续的采空区,这些采空区将影响矿山的安全生产,因此,需要研究安全合理的空区处理方法,诱导冒落法是近几年兴起的一种新型空区处理方法,采用诱导冒落法时需要提前确定采空区的临界冒落跨度和散体垫层的安全厚度,文章结合某铁矿挂帮矿体的实际情况,首先利用解析法计算出空区的临界冒落跨度和散体垫层安全厚度,然后通过数值模拟对矿柱回采过程中空区顶板围岩的位移、应力进行分析,补充验证了采空区的临界冒落跨度,并证明了采用此方案处理采空区的可行性,对矿山的生产施工具有一定的指导意义。     

高分段中深孔崩矿顶板诱导崩落连续采矿法在铜坑矿的应用

针对复杂充填体下大型贫矿体的开采，用传统的采矿方法存在着矿柱不能安全高效回收、资源损失大、采场顶板控制困难、采空区处理技术难度大、成本高、易诱发大规模地压、矿山安全没有保障等一系列问题，对此中南大学采用了高分段中深孔崩矿顶板诱导崩落连续采矿法。通过在铜坑矿92号矿体的工业试验，该技术较传统采用的采矿方法有许多的优点，并取得了较好的技术经济指标，对类似矿体的开采有一定的指导作用。     

连续采矿顶板诱导崩落综合技术的研究与应用

对大型矿体的开采,用充填的采矿方法成本较高,对有些矿体的开采不可行,而传统的空场法或崩落法存在资源整体回收率低、后期地压难控制等问题。对此采用我国著名采矿专家古德生院士提出的"以矿段为回采单元、矿段间不留矿柱"的连续开采方式,并相应地用一定的诱导工程崩落处理顶板以释放地压,通过在广西大厂铜坑矿92号矿体的工业试验最终有效地提高了资源的回收率,并用经济安全的工程手段成功控制了大的地压灾害的发生。     

胶结充填体下采场结构参数优化研究

要在大体积胶结充填体下对矿体进行安全高效地开采,合理的采场结构是采矿设计首先需要考虑的问题。在综合分析某地下矿山地质概况、开采技术条件现状的基础上,采用经验法与理论计算法对采场结构参数进行计算,提出了4种采场结构参数初步方案,建立对应的三维数值计算模型,将围岩的变形、应力分布及塑性区大小等作为衡量采场结构参数优劣的指标。根据模拟结果对比分析了各方案在矿房回采后采场围岩的力学响应情况,得到了采场处于最有利力学状态时的结构参数,结合各方案盘区矿石理论回采率,进而对采场结构方案进行了优选,即当顶柱厚度为6 m,矿房跨度38 m,矿柱宽14 m时,采场结构稳定性处于最有利状态并且具有较高的理论回采率。优化结果可为后续开采设计提供参考。     

建筑物下条采设计方法研究

 为了最大限度的开发利用建筑物下煤炭资源,同时保护地表建筑物免受采动破坏,本文以微山某矿为例,对建筑物下煤炭开采方案进行了研究。根据地质采矿条件,设计了地表建筑物保护煤柱,对保护煤柱内的煤炭资源设计了条带开采方案。在保证煤柱稳定性和采出率的基础上,确定了条带开采采留宽及布置方法,采用概率积分法计算了条带开采后地表移动和变形大小。研究表明,所设计的条带开采方案可以有效保护地表建筑物,在保证建筑物安全的同时提高了采出率,为该矿开采建筑物下压煤问题找到了一种技术可行、经济合理的途径。     

爆破穿采方法在开采残留煤柱中的应用

本文针对北徐楼煤矿残留煤柱开采问题,实施了巷道爆破穿采方案。作者对爆破穿采巷道的方位进行了设计,采用渐进破坏理论和极限破坏理论对煤柱宽度进行了计算和对比。经过精心设计施工,并采取相应的安全措施,左翼穿采工作面回采煤量为8564吨,实际回采出5643吨,回收率为65.9%;实现销售收入365万元,达到预期目的,取得了较好的经济和社会效益。     

析地下转露天开采适用的资源条件

基于露天开采具有的优势,分析了地下转露天开采适用的资源条件。与地下开采相比,露天开采具有资源回收率高,生产能力大,成本低,作业安全,环境好等优势。资源回采率要求、安全条件要求、经济效益要求和资源复采是实施地下转露天开采的原因;其中产量规模扩大、露天开采成本降低、矿石价格提高和边界品位下降带来的剥采比降低是促使地下转露天开采经济效益提升的主要原因;而采用露天方式对已经开采过的资源进行复采可充分回收地下开采剩余的资源价值,主要包括矿柱回收、充填物回采和破坏资源的露天开发3种形式。     

露天矿边帮压煤无人开采导航技术应用研究

为了实现露天矿边帮压覆资源的安全高效回收,内蒙古部分露天煤矿采用无人巷采工艺系统的定位导航技术进行了试验性开采。文章收集了试验性开采的实践数据,经分析对比,采用惯性导航技术的工艺系统便于实现采煤工作面的无人化操作,可提高工艺的生产效率及自动化水平,具有更好的技术可行性和经济合理性。惯性导航技术是露天矿边帮压煤巷采回收工艺系统导航技术的研究方向。     

采选冶系统利润与回收率多目标优化模型研究及其应用

矿业工程是国民经济中重要的原材料工业，经营管理的好坏对国民经济的发展有直接影响。利润与回收率是矿业工程生产中的一对主要矛盾，本文综合运用矿业工程、投入产出理论、系统工程、运筹学、应用数学、模糊数学和计算机科学等多学科知识，建立了矿业工程利润与回收率多目标优化模型，研制了通用程序包。利用所建模型能够制定多目标优化生产计划，对生产过程进行平衡分拆和预测，提供挖潜方案，灵敏度分析，对企业各生产环节进行定量评价。     

特殊条件下多个综采工作面连续开采的实践

介绍了辽源矿业集团西安煤矿十二采区综采工作面概况,阐述了工作面开采方案的选择及其实际开采过程中采取的措施,分析了方案存在的问题,提出了具体的改进意见。