采场结构参数与回采顺序的数值模拟优化研究

本文采用ANSYS有限元分析软件,以程家沟铁矿南区为工程背景,建立了三维数值模型,对其地下采场结构参数和回采顺序进行了数值模拟研究,并对模拟结果进行了详细地分析,最终确定了合理的矿房跨度、间柱宽度等参数及合理的回采顺序,对矿山安全生产有一定的参考价值。     

缓倾斜极薄矿体采场结构参数优化研究

在开采缓倾斜极薄矿体时,合理的采场结构参数是维护采场稳定性、提高矿山生产效率的有效措施。结合南温河钨矿缓倾斜极薄矿体开采的采场设计,针对0.5,1m厚的矿体,分别设计了6种采场结构参数方案,应用FLAC~(3D)软件进行数值模拟,探究合适的采场结构参数。研究表明:对于0.5m厚的矿体,采用0.5m的间柱宽度、3m的回采宽度可以更好地维护采场稳定,降低矿石损失率;对于1m厚的矿体,同样采取0.5m的间柱宽度、3m的回采宽度的方案能达到最优的效果。     

缓倾斜极薄矿体采场结构参数优化研究

为进一步提高山东黄金矿业(鑫汇)金矿缓倾斜极薄矿体采场结构的稳定性,对双侧抛掷嗣后充填采矿法的采场结构参数进行了优化。利用有限元分析软件FLAC^3D,并结合矿体实际情况,设计了1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 m采场宽度结构等5个方案,计算并分析不同条件下开挖后的最大主应力及最大位移来实现采场结构参数优选。研究表明:随着回采宽度增大,第1步回采后产生的应力和破坏范围明显增大,顶板的下沉位移逐渐增大,在采幅为2.5 m和3.0 m的方案中,在第4步和第5步回采完成应力重新分布后,周边围岩应力呈现上升趋势,有潜在的岩爆风险。在不同的回采过程中,围岩中的应力存在释放的过程,使应力分布达到新的平衡状态。同时经过数据对比分析,针对采用双侧抛掷嗣后充填采矿法的缓倾斜极薄矿体,采场结构参数设置为1.5 m为最佳方案,可确保矿山安全高效生产。     

急倾斜薄矿脉多矿层回采顺序的确定

本文试图对采场要素以及上下盘围岩暴露面的应力分布和夹壁受力状况进行分析,从而达到确定回采顺序之目的。(一)矿层特点及其围岩性质乌石山铁矿矿床地质成因类型为上泥盆纪浅海相沉积矿床。矿石类型主要为宁乡     

厚大矿体回采顺序和采场结构参数优化

针对三鑫公司桃花嘴矿区的厚大矿体,通过三维弹性有限元分析方法,优化厚大矿体回采顺序和采场结构参数,并应用于生产实际中.     

程家沟铁矿露天转地下采场结构参数及回采顺序研究

本文对程家沟铁矿露天转地下过渡期开采地下采场结构参数和回采顺序问题展开了深入研究。通过建立有限元模型,对3种不同方案的地下采场结构参数进行数值模拟,得出了地下开采后的矿房和边帮的应力、应变情况,初步判定其稳定性并选出了最优结构参数。在此基础上,从采场应力场和位移的角度出发,通过方案对比,最终得出了合理的回采顺序,为确保矿山在地下采场和边帮稳定前提下安全生产提供了理论依据。     

新城金矿深部采场结构参数和开采顺序优化研究

采用有限元数值模拟计算方法,对新城金矿深部采场的4种结构参数和2种开采顺序等6个方案进行了不同开采时期的优化分析和比较,获得了深部采场的最佳结构参数,研究中采用“品”字形连续开采的工作面布置方式可形成免压拱效应,有利于采场的稳定性。     

某缓倾斜铁矿采场结构参数与开采顺序优化研究

为了得到某铁矿采场结构参数和最优开采顺序,采用Bieniawski矿柱强度设计公式对采场结构参数进行了优化。利用数值模拟方法建立了3个不同开采顺序的分析模型,模拟了开采现状和下步开采过程。研究结果表明:设计的"棋盘"方式的矿房、矿柱布置形式,有利于地压控制、通风、矿柱回收和保护地面的建(构)筑物等;各盘区之间在盘区大矿柱的隔离作用下,相互之间的影响较小;最优的开采顺序为由北向南开采,其次为从中间到两边开采;根据矿柱强度设计公式和三维数值模拟分析综合确定了采场结构参数。研究结果可为相似矿山采场结构参数研究提供参考。     

缓倾斜中厚磷矿床矿柱稳定性及采场结构优化

以云南磷化集团晋宁磷矿6号坑口东采区+2 150 m水平缓倾斜中厚磷矿床为研究对象,通过矿山压力平面应力相似模拟试验台,进行了房柱采矿法下矿柱稳定性及采场结构参数优化的相似模拟试验。基于试验结果,研究了沿矿体走向推进过程中采场顶板围岩与矿柱的应力、变形破断规律,同时对采场矿柱宏观失稳破坏模式和失稳机理进行了探讨分析,并对房柱法开采下采场结构参数进行了优化。结果表明：房柱法开采下采场围岩的变形破断具有明显的3个阶段特征,按照变形破坏程度,房柱法开采后,采场覆岩划分为垮落带、裂隙贯通带以及微裂隙松动带;矿体开挖结束后,对采场的个别矿柱进行回收,回采结束后矿柱会突然发生整体大规模的垮塌失稳破坏,呈现出明显的“多米诺骨牌效应”;同时建议采用矿房10 m,矿柱8 m的采场结构参数,以保证采矿安全。研究结果可为该采区深部矿体或类似条件的矿山开采提供理论和技术上的指导和建议。     

倾斜极薄矿体爆破参数优选与采矿方法改进

以瑶岗仙钨矿为背景,分析了现采矿方法的特点与存在的问题,使用BP神经网络对凿岩爆破参数进行优选,以总炸药单耗作为综合评价指标,选择合理的孔间距为0.9m,排距为0.8m;改进了现采矿方法底部结构,采用电动铲运机出矿代替电耙出矿,不留底柱。实践表明,优选出的爆破参数爆破效果良好,降低了采矿成本,改进后的采矿方法矿石损失贫化小,回收率高,提高了采场生产能力。     

南非Dilokong铬矿采场结构参数优化

南非Dilokong铬矿矿体含铬品位较高,为典型的缓倾斜薄矿体,设计采用房柱采矿法进行回采。针对Dilokong铬矿缓薄矿体的开采技术条件及采矿难题,为探求其合理的采场结构参数,实现现场的安全、高效开采,研究采用正交数值模拟试验,选取了矿房长度、矿房跨度、点柱尺寸和点柱间距4个因素,正交设计了4因素3水平9种采场结构参数模型的试验方案。通过FLAC3D软件对不同方案的围岩应力及位移分布数值模拟结果的对比分析,研究各参数对采场稳定性的影响及优化采场结构参数。试验结果表明,矿房跨度及点柱尺寸是影响采场应力集中和位移变形的重要参数,并确定了合理的采场结构参数,即矿房长度50 m、矿房跨度26 m、点柱尺寸5 m×5 m及点柱间距2 m,研究结果对现场下阶段矿体的回采具有指导借鉴意义。     

缓薄矿床沿倾向最优采深研究

当井田沿矿床走向展布时,缓倾斜矿床沿倾向的最优采深,不仅决定了矿块的宽度,而且决定了矿床开拓的阶段高度。针对缓倾斜薄矿床阶段高度优化特征,以鄂西铁矿为研究对象,采用线性回归和有限方案比较法,分别建立了阶段高度与基建成本、矿石运输成本、通风成本和排水成本的函数关系,得出阶段高度与吨矿石成本呈二次函数关系。研究表明,当井田走向长度为1 000 m,矿体厚度为3.7 m,矿体倾角为8°时,阶段高度取23.625 m,单位矿石开采成本最小。实际生产过程中,可确定阶段高度为20～25 m。     

缓薄矿床最优井田长度研究

大区域分布的缓薄矿床是一特殊的开采对象,其井田长度的最优划分是研究较少的技术经济问题。以鄂西官店铁矿为研究对象,在满足安全生产的前提下,以降低矿石生产成本,保证经济效益最大化为原则,采用有限方案比较法,探讨了井田最优长度划分问题。研究中分别对井田长度500,1000,1500和2000 m 4种方案的开拓工程成本、矿石运输成本、通风费用、排水费用等进行了分析比较。结果表明,井田长度1000 m为最优长度,该结论对类似矿床开采有一定借鉴意义。     

采场结构参数的遗传优化

阐述了遗传算法的基本原理 ,并将该算法应用于采场结构参数的优化。通过实例计算 ,证明用这种算法能获得可靠的采场结构参数 ,而且该算法克服了传统方法的不足 ,因而具有较大的应用价值     

马子冲锰矿急倾斜极薄矿脉采矿方法研究

急倾斜极薄矿脉开采时,常遇到采矿方法难以确定、损失率贫化率高、作业空间狭小等问题。为研究适宜的采矿方法,以马子冲锰矿的急倾斜极薄矿脉为研究对象,结合矿山矿脉稳固性较好、底板稳固性次之、顶板稳固性最差的实际工程地质条件,提出采用削壁充填采矿法进行开采。同时进行了削壁厚度、采场结构参数、回采工艺方面的研究,针对顶板稳固性差的问题,提出先进行削壁、后进行矿石回采的回采顺序,有效提高了采矿安全性。最后通过试采,分析矿脉回采时的主要技术经济指标,如矿石损失率为8.37%,矿石贫化率为6.45%等,得出削壁充填法适合急倾斜极薄矿脉的开采,尤其适合马子冲锰矿矿脉的开采。     

程潮铁矿采场结构参数优化的研究

分的了程潮铁矿贫化产生的主要原因,指出采场结构参数是影响贫化率指标的一个重要因素。运用物理和计算机模拟放矿手段,找出分段高度,进路间距和崩矿步距三者之间的数量关系,确定最优的采场结构参数,为开拓和采准设计提供了理论依据。     

缓倾斜薄矿体采场极限暴露面积与参数优化

针对大厂铜坑矿锌铜矿体的工程地质条件和缓倾斜薄矿体的赋存特征, 运用Mathew稳定图法及正交数值模拟的研究方法, 获得了极限暴露面积下的力学特征规律, 综合确定了采场的极限暴露面积。结果显示, 保障矿山采场稳定的条件下, 在采场长度为30 m和40 m时, Mathew稳定图法得出最大暴露面积分别为924.32 m²和980.64m²2; 数值模拟计算的极限暴露面积介于900～1 000m²; 为实现矿山开采的安全, 确定锌铜矿采场极限暴露面积为900m²。研究结果表明, 通过两种方法, 可以实现数据的相互验证和决策, 能够在保障矿山采场安全开采条件下合理确定矿山的极限暴露面积。