露天矿端帮开采支撑煤柱参数设计

为解决露天矿边帮压覆煤炭资源问题,采用端帮采煤机开采工艺进行回采以提高煤炭回收率。以某露天矿南端帮为工程背景,基于尖点突变理论,推导出支撑煤柱失稳判据;采用经验公式计算不同采高条件下煤柱的稳定性,并设计合理的煤柱留设宽度;采用数值模拟,分析煤柱走向支撑应力分布规律及支承应力峰值处的塑性区分布规律,结合煤柱失稳判据,验证煤柱留设宽度的合理性。结果表明:支撑煤柱当塑性区宽度占比大于88%时将发生失稳;支承应力峰值位置均出现在煤柱最大采硐深度前方某一工程位置处;当支撑煤柱宽度大于设计宽度时,煤柱的塑性区占比均小于88%,处于稳定状态,为最大限度回采煤炭资源,确定采硐深度为150 m,采高为4.0、4.5、5.0、5.5 m时支撑煤柱的留设宽度分别为5.5、6.0、6.5、7.5 m。     

井工开采对露天矿边坡变形的影响规律研究

研究平朔集团公司井工二矿9#煤开采对上方安家岭露天矿北帮边坡的影响,利用合成孔径雷达监测技术对安家岭北帮边坡进行长期地表位移监测,充分考虑采区地质构造、露天矿及井工矿生产进度等条件影响,通过采用数值模拟计算、安全系数计算与边坡地表实际位移监测数据进行对比分析研究,基本确定了该区域井工开采对边坡影响的变形规律。     

露天-井工联合开采在露天矿中应用展望

本文根据我国近期及待开发的部分露天煤矿矿床赋存特点，为提高煤炭资源的回采率，提高生产能力，降低开采成本，减少剥离量，扩大采矿规模和实现内部排土，提出将露天采矿工艺和井工采矿工艺有机地结合起来的一种新工艺。     

小龙潭露天矿西帮边坡稳定性分析

露天矿开采具有劳动条件好,作业安全,生产能力有保障及损失率低等优点,因此露天矿的开采程度在不断加大。运用数值模拟和极限平衡2种分析方法对小龙潭露天矿西帮344边坡在正常条件下和饱和状态下的稳定性进行了计算分析,得出边坡在2种条件下的稳定性结论以及采取相应的措施为后期的采矿安全提供相应的保障。     

露天矿构造结构面对端帮靠帮开采过程中稳定性的影响

基于某巨厚煤层露天矿端帮边坡内部赋存构造结构面问题,采用极限平衡法并结合数值模拟分析不同大小、位置的结构面在端帮开采时对边坡稳定性的影响。结果表明：结构面的存在会使端帮边坡稳定性低,且结构面越长、距离端帮坡底越近,对边坡稳定性影响越大;结构面不会影响边坡稳定性系数变化的趋势,也不会影响最大剪应变增量的转移情况。     

井工开采扰动对露天矿边坡稳定性影响研究

为充分回收露天煤矿端帮煤炭资源,在端帮边坡下采用井工开采具有重要意义。通过研究井工开采过程中岩体变化特征,分别分析了逆坡开采和顺坡开采过程中端帮岩体变形及移动特点,分析了保护煤柱对露天矿端帮井工开采过程的重要性,并给出了露井联合开采条件下边坡稳定性计算公式。采用有限元数值模拟方法,分别分析了顺坡开采和逆坡开采时端帮边坡稳定性及岩层顶板沉降量,经过分析确定:顺坡开采比逆坡开采对边坡稳定性影响较小,且预留保护煤柱在一定程度上能控制顶板变形。     

黑山露天矿北帮顺倾边坡稳定性研究

采用了ANSYS有限元软件对黑山露天矿北帮顺倾边坡进行变形破坏机理数值模拟,分析了北帮边坡潜在变形破坏模式和北帮边坡出现局部片帮现象的原因,针对BB1-1和BB1-2 2个工程剖面提出北帮坡削坡方案,以保障北帮总体稳定系数满足安全储备系数的要求。研究结果为矿山的安全生产提供了重要的技术保障。     

深露天矿边帮和台阶边坡稳定性

深露天矿边帮,除上部(20～100m)外,通常由硬岩构成。硬岩体的特点是,在没有不利方向的弱面存在的条件下,即使边坡角达到70°～80°、边坡高度达300～500m 或更大(由碳酸盐岩类构成的河谷边坡),也不可能出现滑坡和崩塌。与自然边坡不同,由硬岩构成的露天矿边帮废止角,即使在没有切割边坡的大的弱面时,只在个别情况下超过50°。这首先是因为在边帮废止时边帮上保留很多运输平台和安全平台。因此,即使台阶削坡角很陡(α≥70°),边帮倾角总体上不     

采动影响下露天矿排土场边坡稳定性分析

露天矿排土场压占大量的煤炭资源,为提高煤炭资源的采出率,同时保证边坡的稳定,必须确定井工开采终采线位置。以哈尔乌素露天矿区排土场下的煤炭资源进行井工开采为例,采用PHASE2软件建立数值计算模型,分析4号和6号煤层开采对排土场边坡位移场、最大剪应变和安全系数的影响,确定了4号和6号煤层终采线位置。结果表明：随着4号和6号煤层的开采,边坡最大水平位移和最大垂直位移均呈非线性增大趋势;边坡安全系数均呈非线性减小的变化趋势;4号煤层终采线距离1 260平盘坡顶线右侧的水平距离为98 m, 6号煤层终采线距离1 260平盘坡顶线右侧的水平距离为35 m。     

基于强度折减法的露采边坡稳定性分析

根据青海松树南沟矿区的勘察资料,建立了西南部高边坡剖面计算模型,利用强度折减法求解边坡的安全系数。采用FLAC3D计算得到了不同折减系数条件下的计算结果,确定了以塑性区分析为主,最大水平位移为辅的判断依据能够快速得到其安全系数。分析计算结果可知,青海松树南沟西南部边坡在天然状态下的安全系数为1.85。通过对比分析,矿山西南边坡内的断层对边坡稳定性有较大的影响,需要在开挖过程中重点监测。     

露天转地下开采对边坡稳定性的影响

露天转地下开采过程中诱发的边坡失稳将严重影响安全生产,主要原因是地下开采导致采空区覆岩应力重分布,并引起岩体的移动和变形,岩体强度降低,影响边坡稳定。为了研究露天转地下开采对边坡稳定性的影响,以某矿实际开采工程为例,运用MIDAS,FLAC~(3D)等数值模拟方法分别模拟了地下采区位于边坡的坡脚、坡中和坡外区3种条件下地下开采对边坡稳定性的影响机制,得出地下采区位于坡脚处开采会导致坡覆岩边坡滑移区范围最大,边坡失稳概率大;位于坡外区开采因上覆岩层沉陷使整体坡角减小,有利于边坡稳定;而位于坡中区开采时,边坡稳定状态介于两者之间。通过对该工程实例分析得到地下采区位于坡脚、坡中区时边坡安全系数不足,在坡外开采时边坡处于稳定状态。     

基于FLAC对露天转井下开采的采场稳定性影响模拟研究

以某矿露天转井下开采系统为研究对象,根据现场实测工程地质力学数据和露天转井下开采方案,运用FLAC模拟分析露天边坡和井下采场周围介质应力场、位移场和塑性区的开采变动分布,研究露天和井下采场结构介质应力应变规律、几何变形特征和结构承载性能受露天转井下开采扰动的影响。结果表明：采场结构介质整体稳定性好、安全,露天边坡中部、露天转井下开采过渡保安层、井下采场中部两帮围岩和充填介质接触带为局部不稳定部位,应加强监控和支护。     

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。     

典型渗流对露天矿山边坡稳定性影响的研究

岩石渗流对边坡的稳定性具有重要影响.为了研究渗流对露天矿边坡稳定性的影响规律,结合地质概况,采用数值分析方法对边坡进行了典型渗流作用过程分析,并确定边坡安全系数;研究结果表明,在一定条件下渗流作用对应力场影响很大,渗流与应力场的共同作用直接影响露天矿边坡的稳定性.     

露天转地下开采引起露天采场边坡垮塌数值模拟研究

以某金属矿山露天转地下开采引起露天采场边坡垮塌为研究背景, 采用三维数值模拟研究方法展现了矿体开采过程中围岩塑性区发展过程, 并分析了围岩塑性区分布的变化规律。结果表明: ① 空区上部岩层主要以拉伸破坏模式为主, 其他部位岩层主要以剪切破坏为主, 西部边坡坡面的一侧已经与地下采空区塑性区相互贯通。② 东部矿体采用充填法开采, 一定程度上控制了地表塌陷;产生塑性区的部位为西部边坡和靠近西部边坡的露天采场底部。③ 开采前期西部矿体在西部边坡坡面和露天采场底部产生的塑性区较多;开采后续水平矿体对地表塑性区的产生影响不大。④ 模拟矿体开采过程, 可将产生的塑性区划分为3个阶段, 有2个突变点: 第1个阶段对应西部边坡开始出现裂缝、局部垮塌滑坡;第2阶段对应边坡出现较大范围垮塌滑坡、露天采场底部出现裂缝、西部边坡脚出现塌陷孔洞;第3阶段塑性区占比逐渐增加。研究成果可为矿山滑坡治理和矿山安全生产提供参考。     

露天转地下矿山边坡稳定性的数值模拟与敏感度分析

露天转地下矿山边坡稳定性是一个当前广泛存在的问题.依据经验类比和正交试验原理,针对某铁矿工程地质条件,通过正交试验设计出了9种地下采场结构参数方案.采用有限元法,建立了矿区的有限元数值模型,通过数值模拟得出9种方案开采下边坡和采场围岩内的应力、应变数值.在此基础上,通过方差分析,对影响露天边坡稳定性的主要应力、应变指标进行了敏感度分析,得出了边坡稳定性对地下矿房各参数变化的敏感程度,据此确定了确保边坡稳定性的合理矿房结构参数,并初步应用到开采设计中.     

隐伏单空区下露天边坡稳定性分析

针对隐伏单空区露天边坡稳定性采用传统分析无法定量、直观反映岩体破坏状态的缺点,运用Mohr圆理论,模拟并分析某露天矿边坡下赋存5种不同位置的隐伏单空区对边坡稳定性的影响.研究表明:露天边坡下隐伏单空区的顶板是空区最薄弱区域,隐伏单空区距边坡的距离越远边坡相对比较稳定.     

露天矿山智能化开采信息系统研究

为实现露天矿山人工智能开采设计，需建立起矿山的信息系统。文中以大冶铁矿2^#挂帮矿开采为例，对露天矿山信息系统进行了研究。讨论了系统的结构、组成、实现方法及应用于矿山实际后产生的效果。     

某露天矿挂帮矿资源开采方案

经过半个多世纪开采,某大型露天矿山境界内资源迅速衰减,采场面临闭坑停产压力。根据地质资料,该采场境界外尚赋存着丰富的挂帮矿资源。为了能够使这部分资源得到合理利用,结合矿体赋存条件、已经形成的生产系统等实际情况,从技术、安全和经济方面对挂帮矿体资源开采方法进行了选择分析。