高速公路压覆矿体开采地表变形预测

为分析研究高速公路压覆矿体开采对高速公路的影响,采用概率积分法理论计算预测地表移动变形值,并利用3DMine、Midas、FLAC^3D等软件,对盘龙铅锌矿矿区高速公路的压覆矿体开采造成的地表移动变形进行数值模拟研究,综合分析理论计算与数值模拟结果,从而判断压覆矿体开采是否会使高速公路发生破坏。研究表明:地表发生最大沉降位移处位于6~10线开采中心正上方;数值模拟与理论计算得出的地表最大倾斜值、最大曲率值、最大水平变形值均满足规程要求,高速公路未发生破坏。     

板庙子金矿急倾斜薄矿脉深部充填采矿诱发地表沉降影响范围分析

根据板庙子金矿深部急倾斜薄矿脉不连续矿体分布特征,运用3Dmine软件建立矿体实体模型,并应用FLAC3D软件模拟板庙子金矿区范围内22条不连续矿体开采过程,在数值模型中确定位移特征监测点,与矿山地表岩体移动监测数据进行对比分析,确定板庙子金矿深部井下采动对地表沉降影响范围。研究结果表明:对于深部急倾斜薄矿脉不连续矿体,采用上向水平干式充填开采诱发岩体移动及其地表沉降总位移小于3mm,与地表观测结果相一致,该研究结果为类似矿山深部矿体开采移动带圈定提供借鉴意义。     

矿体开采对地表的影响预测及技术防范措施

为了保证矿体的安全开采,采用有限差分程序FLAC3D模拟桂家冲铁(铜)矿矿体开采对地表的影响,计算了矿体开采过程中不同区域的地表及建筑物的变形量,并参照我国评判建筑物破坏等级的标准进行评判。模拟结果表明:岩层移动是一个自下而上传递的动态过程。采取合理的采矿方法才是控制地表沉降、防止地面建筑物变形和破坏的有效途径,同时提出了相应的开采工艺和建筑结构的技术防范措施。     

基于有限元分析的大包庄矿地表移动带圈定

选取大包庄矿开采范围内所有地质剖面, 建立二维有限元数值模型, 计算一期、二期工程矿体开挖后不充填和全充填2种工况下的地表变形, 通过地表变形值与标准值对比, 圈定2种工况下的地表移动带, 并对数值模拟法与工程类比法圈定的移动带进行了对比分析。结果表明: 采空区不充填时数值模拟法与工程类比法圈定的范围较接近, 开挖矿体较薄时, 数值模拟法计算的地表移动范围在工程类比法确定的移动范围内;开挖矿体较厚时, 数值模拟法计算的地表移动范围在工程类比法确定的移动范围外。采空区全充填时数值模法与工程类比法圈定的移动带范围差异较大, 充填体限制了围岩变形, 减小了地表移动范围。数值模拟法充分考虑了矿山复杂地质条件和开采技术条件, 其圈定的移动带能更好地反映实际地表变形。     

红泥坡铜矿地下开采对地表尾矿库影响的预测

为了确保地表尾矿库的稳定,采用有限差分程序FLAC3D模拟地下矿体开采对地表尾矿库的影响,计算矿体开采过程中地表及建筑物的变形量,并参照我国评判建筑物破坏等级的标准进行评判。通过模拟结果表明,岩层移动是一个自下而上传递的动态过程,地下开采对地表金智尾矿库产生的下沉变形大,为56cm,同时地表也产生了大量塑性扰动区,说明金智尾矿库处于不稳定的状态,在井下开采之前须闭库停止使用。     

矿床开采时断裂角的计算

用崩落法开采厚矿体时,有崩落带出露地表的情况下,岩石和地表产生移动,对其移动过程参数至今尚无可行的计算方法,开采矿床时,根据对崩落带和采空区的测量和仪器观测结果,可直接确定移动过程参数。对岩石和地表移动过程参数仪器观测结果分析证明,随采矿深度增加,在地面出现新裂缝前,发展着平缓移动带,其大小由开采深度、岩体的物理-力学性质和应力应变状     

某萤石矿开采岩层移动角数值模拟研究

为保证某萤石矿的安全可持续生产,在分析岩层移动角的基础上,采用FLAC3D三维有限差分软件,模拟计算矿体在开采过程中发生的地表沉降量,进而计算地表水平变形值及倾斜变形值,参照建筑物破坏等级来评判其安全性;通过数值模型模拟不同开采移动角的地表沉降值,确定矿山上、下盘围岩开采最大移动角均为77°,在保证盲竖井20 m安全距离的前提下,确定开采移动角为75°,符合开采要求,并能够确保建构筑物安全。     

大红山铁矿400 m以上坑采对露采的影响

地下崩落法采矿破坏了采场上覆岩层的应力平衡状态,引起地表变形和岩层移动,影响到地表构筑物的安全使用与保护问题。深部矿体采用崩落法开采,将会影响到地表露天采场境界的稳定。采用FLAC3D数值模拟的方法来研究深部矿体开采后对露采境界的影响。模拟分析表明：按照65°移动角计算,预留保安矿柱,400 m水平以上南部矿体开挖后,并未影响到露采境界,露天工程整体稳定。但是不预留保安矿柱, 400 m以上矿体全部开挖后,影响到了A34线以西的露采境界。研究结果为地表露天矿的设计和安全生产提供了指导性的依据。     

近地表急倾斜厚矿体地表移动规律及影响因素的敏感性分析

利用FLAC~(3D)有限元分析软件,根据开采深度、矿体倾角、矿体厚度三因素设计L16(45)正交试验方案模型。极差和方差分析结果表明:对水平最大位移和移动范围的影响程度,开采深度矿体倾角矿体厚度;对垂直最大位移的影响程度,矿体倾角开采深度矿体厚度;地表水平位移呈"山峰—山谷"型曲线,山谷段随着倾角的增加逐渐向下盘方向移动。下沉曲线为漏斗型曲线,开采深度增加到某一深度后,靠近矿体中心附近的岩体会发生隆起。随着矿体倾角的增加,影响地表出现移动盆地的矿体开采深度也相应增加,即矿体倾角越小,越容易在地表形成移动盆地。形成的边界角随着开采深度的增加而减小,逐渐稳定于50°左右,矿体的倾角越大,边界角趋于稳定的速度越快。     

深部崩落法开采地表沉降特征数值模拟研究

随着矿山开采深度的增加,岩体所处的力学条件变得复杂,深部崩落法开采引起的地表沉陷规律不同于浅部。基于有限差分法和岩石力学理论,研究了崩落法开采过程中,上覆岩层的移动变形规律与应力场分布特征,研究结果可为深部矿体开采岩层移动角及地表沉陷范围的确定提供一定的借鉴。     

关键层理论在开采沉陷中的应用现状与进展

在简述关键层理论的产生背景、发展历程与应用现状的基础上,分析了关键层理论应用于开采沉陷研究的必要性,重点介绍了关键层理论在开采沉陷研究(关键层对地表沉陷的影响、开采沉陷预计、采动地裂缝、地表减沉与采空区稳定性评价等)中的应用现状与进展.分析表明,将关键层理论应用于开采沉陷有助于研究地表沉陷动态过程与采动地裂缝形成机理,并提高沉陷预计精度及地表减沉效果.同时,还讨论了现有研究的不足,进而提出今后的研究方向与待解决的问题.     

锡石表面电子结构及铅活化机理第一性原理研究

用密度泛函理论对锡石表面晶体结构及铅离子活化对苯甲羟肟酸和水杨羟肟酸在锡石表面的吸附过程的影响进行了研究。利用态密度及前线轨道理论分析了铅吸附后锡石（100）表面电子结构的变化。结果表明:铅离子吸附在锡石（100）后会降低表面氧原子的反应活性,增加表面的反应位点。根据前线轨道理论,从能量角度比较了苯甲羟肟酸和水杨羟肟酸与锡石（100）表面的相互作用能,揭示了羟肟酸浮选锡石的本质。      

地表位移场的非线性应变分析

本文把地表变形视作大变形，把有限变形线性力学理论应用到地表应变分析中．模拟计算结果表明，该理论能更精确地描述地表变形。     

钨锰矿(010)表面电子结构及性质第一性原理计算

用基于密度泛函理论的DMol3计算了钨锰矿不同(010)断裂键解理面的结构弛豫、Mulliken电荷布居和表面能,考察不同断裂键方式对表面能及表面电子结构性能的影响。锰钨矿单晶胞中Mn—O键比W—O键离子性强,平均键长更长,键能更小,沿Mn—O键断裂所形成的(010)解理面具有更小表面能,性质更稳定,是钨锰矿的理想(010)解理面。理想钨锰矿(010)解理面电荷密度差和态密度分析结果表明,Mn原子是表面活性原子,由于表面相中Mn—O原子相互作用较体相中增强,表面Mn原子活性降低。第一性原理计算结果能为实际矿石浮选的深入理论研究提供指导和参考。     

深部宽条带开采地表变形规律研究

采用压力拱理论和A.H.Wilson理论确定条带开采的开采宽度和保留宽度,通过相似模拟实验结合数值模拟计算分析深部宽条带开采地表变形规律,预计地表变形参数。实验结果表明深部条带开采在增大采出宽度和保留宽度的条件下,对地表下沉的控制仍有着显著作用,且地表不会出现波浪形下沉。在预计参数难以确定的条件下,采用相似模拟实验结合数值计算的方法预计地表变形是一种可靠的途径。     

室内地表对热源厂房自然通风潜力影响研究

基于传热传质理论和自然通风基本理论, 应用现场测试和数值模拟的方法, 研究了地表对热源厂房自然通风的影响。在稳态条件下, 采用k-ε湍流模型, 计算了不同工况下的厂房通风状况, 结果表明, 不同的地表对自然通风的影响是不同的, 厂房内的地面采用吸热性能好的材料构筑, 会增强地表效应; 地表效应得以充分体现的最大室外风速为1.5 m/s。研究结果为进一步挖掘自然通风潜力提供了新途径。     

大冶铁矿东露天转地下开采生产规模优化研究

合理确定产量规模是露天转入地下开采的关键技术难题之一。综合考虑技术、经济和社会等因素对大冶铁矿生产规模的影响，采用模糊综合评判的理论与方法进行选优，并运用灰色系统理论进行验证，得到露天转地下后地下生产的最佳生产规模，为矿山决策及设计提供了有利的理论依据。     

裂隙岩体结构面模拟技术研究

考虑了岩体裂隙表面的粗糙性、空间形态的复杂性和网络分布的随机性,根据分析对象的特点,利用概型分布法模拟单裂隙开度分布,分形几何理论模拟空间裂隙面形态及其开度分布,Monte-Carlo方法模拟二维裂隙网络并计算分维数,分形几何理论结合二维裂隙网络和三维裂隙面网络分形参数的关系,来模拟三维裂隙面网络,为裂隙岩体结构面的模拟起到引导作用。     

深部条带开采地表移动观测设计探析

文章对深部条带开采地表移动观测设计进行了初步分析,提出了合理的观测设计,通过理论分析和相关实践,检验条带设计方案的合理程度,为后续条带开采地表移动精确预计提供理论指导。     

露天矿卡车调度理论的系统研究

露天矿卡车调度理论，是实现露天矿计算机控制卡车调度系统的依据和保证，为实现适合我国矿山特点的调度系统，对露天矿卡车调度的理论进行了系统的研究，建立了卡车调度最佳路线的网络图论求解模型，求解车流规划的多目标规划模型，并通过模拟模型，模拟分析了各实时调度准则的优劣特性与应用范围。