基于矿岩崩落规律的JM矿拉底方案设计

自然崩落法中拉底方向和拉底高度的设计直接影响矿山生产和安全.以塞尔维亚JM 矿为工程背景,结合拉底高度和拉底推进方向与主应力的关系设计了6种拉底方案,从矿岩崩落量、初始崩落拉底面积、持续崩落拉底面积、矿岩崩落速度4个方面分析不同拉底方案下矿岩的崩落参数,确定了最优拉底方案.结果表明:当采用拉底高度为10 m、推进方向垂直于最大主应力方向的方案进行拉底工程布置时,崩落效果较好,矿岩达到持续崩落后,崩落速度较为稳定,该方案下矿岩初始崩落拉底面积介于4537.5~5400 m2之间,持续崩落拉底面积介于16537.5~18150 m2 之间,持续崩落速度为0.2599 m/d,可满足矿山生产要求.     

铜山矿矿岩可崩性评价及崩落演化规律研究北大核心

为研究铜山矿Ⅱ号矿体自然崩落法的可行性,通过相似工程类比,初步获得了铜山矿矿岩可崩性分级。根据现场工程地质调查数据,基于Laubscher崩落图法建立了铜山矿矿岩可崩性评价模型,获得了三种不同拉底形状条件时的水力半径。利用GPI 3D FDEM构建了铜山矿Ⅱ号矿体自然崩落法三维数值模型,通过研究整个崩落过程中的应力与位移变化,获得了初始崩落面积和持续崩落面积,揭示了拉底速率对矿体崩落效果的影响规律、不同拉底速率拉底过程中底板应力演化规律以及自然崩落法采矿对研究区域地表沉降的影响规律。结果表明:铜山矿矿岩可崩性属中等;初始和持续崩落水力半径分别为15.5、27.5 m;拉底形状为圆形时所需拉底面积最小;发生初始、持续崩落所需拉底面积随长宽比增大而增大;断层破碎带能够促进损伤破裂向其汇集,也对损伤破裂的扩展具有阻隔作用。     

某大型钼矿的矿体可崩性预测

分析了某大型低品位钼矿的地质构造情况,收集了用于岩体稳定性评价的主要指标参数,在此基础上推估了矿体的RMR值,对比分析了多种自然崩落法岩体可崩性评价方法,并利用Laubscher崩落图法绘制了矿山的可崩性预测图,得到了矿山初始崩落和持续崩落时的拉底水力半径,分析了不同拉底形状的优缺点并确定了最终拉底形态参数,利用数值模拟手段对预测拉底参数下的矿石崩落情况进行了计算分析,结果表明,预测的拉底空间参数下能达到崩落预期,该矿具有自然崩落法开采工艺的可行性。     

自然崩落法崩落机制的研究

本文采用边界元法与离散元法耦合研究了自然崩落法矿岩崩落机制问题,计算了矿岩崩落过程与发展,拉底空间周围岩体中应力分布,计算结果与实测结果吻合。根据计算结果对采用自然崩落法矿块初始崩落区域,矿岩崩落轴线与节理裂隙产状关系,此外,还对改善崩落效果的拉底方式做了讨论。     

流变断裂型矿岩自然崩落速率模拟预测

矿岩自然崩落速率预测是一个涉及崩落规律和崩落与时间相依关系的复杂动态过程,通过数值模拟的方法,对流变断裂型矿岩的自然崩落规律和崩落速率进行了模拟研究．研究表明：对于单一的拉底工程,矿岩破坏首先从拉底区上部中间开始,成拱形向上发展．当拉底面积达到一定值后,在拉底项板中心位置将出现大范围的拉应力区,矿石的自然崩落主要是拉伸破坏引起,矿岩在其自重作用下脱离母体,产生初始崩落;当拉底面积继续增大并达到某个量值时,矿岩达到持续崩落．矿岩崩落预测将为合理、经济安排生产计划和生产设计提供有力依据．     

流变断裂型矿岩自然崩落速率模拟预测

矿岩自然崩落速率预测是一个涉及崩落规律和崩落与时间相依关系的复杂动态过程,通过数值模拟的方法,对流变断裂型矿岩的自然崩落规律和崩落速率进行了模拟研究．研究表明：对于单一的拉底工程,矿岩破坏首先从拉底区上部中间开始,成拱形向上发展．当拉底面积达到一定值后,在拉底顶板中心位置将出现大范围的拉应力区,矿石的自然崩落主要是拉伸破坏引起,矿岩在其自重作用下脱离母体,产生初始崩落;当拉底面积继续增大并达到某个量值时,矿岩达到持续崩落．矿岩崩落预测将为合理、经济安排生产计划和生产设计提供有力依据．     

流变断裂型矿岩自然崩落速率模拟预测

矿岩自然崩落速率预测是一个涉及崩落规律和崩落与时间相依关系的复杂动态过程,通过数值模拟的方法,对流变断裂型矿岩的自然崩落规律和崩落速率进行了模拟研究.研究表明:对于单一的拉底工程,矿岩破坏首先从拉底区上部中间开始,成拱形向上发展.当拉底面积达到一定值后,在拉底顶板中心位置将出现大范围的拉应力区,矿石的自然崩落主要是拉伸破坏引起,矿岩在其自重作用下脱离母体,产生初始崩落;当拉底面积继续增大并达到某个量值时,矿岩达到持续崩落.矿岩崩落预测将为合理、经济安排生产计划和生产设计提供有力依据.     

自然崩落法在厚大破碎矿体中的应用

自然崩落法是云南省某铜钼矿成本最低的一种地下采矿方法。利用岩石质量指标（RQD）以及岩体自重应力场这2个指标对矿体的可崩性进行研究,确定了采用自然崩落法进行矿体的开采;采用浅孔与中深孔相结合的落矿方式进行出矿,另外采用锚喷支护、支设原木支架以及优化拉底结构相结合的方式进行地压控制;提高了矿岩的自稳性,增加了顶板和上盘围岩允许暴露面积,提高了放矿效率,增强了采矿作业的安全性,增强了地压控制、施工及供矿等方面的管理经验。     

自然崩落法拉底过程底部结构稳定性研究

自然崩落法技术要求高,涉及的岩石力学问题也非常复杂,不同拉底方式拉底过程中,底部出矿结构所受应力状态不同,稳定性也不同。以普朗铜矿相关条件为依据,采用数值模拟方法对自然崩落法开采拉底过程中底部结构的应力变化进行研究。分析研究表明:前进式拉底过程中,拉底推进线后方45m左右区域应力逐渐发生释放,最大主应力减小到10MPa左右,底部结构整体稳定性要好于后拉底,出矿水平最小主应力处于岩体抗拉强度范围内,且新增塑性区符合前进式拉底特点。因此,前进式拉底利于维护底部结构的稳定性。     

岩体崩落机理的数值模拟研究

利用三维有限元法对铜矿峪铜矿５号矿体和程潮铁矿岩体崩落机理进行研究，探讨了不同削弱工程地采场应力分布的影响，得出了岩体削弱后的崩落机理，同时对初始拉底面积进行分析。     

罗卜岭铜钼矿自然崩落法安全开采方案研究

罗卜岭铜钼矿是紫金山金铜矿的接续生产矿山,该矿床矿体厚大、矿石低品较低,需要进行大规模高效开采,但RQD值较高,给常规自然崩落法开采带来了较大难度。根据矿床地质条件并利用岩芯数据,按Q分级法进行了可崩性分级,建立了Q值的三维空间模型,展示了可崩性的空间变化关系。结合矿体形态提出了自然崩落法的改进方案,即用不同的拉底工程,以适应矿体不同的节理裂隙发育程度,由此控制初始冒落块度,并根据矿体赋存条件,设计了分区开采方案。研究表明:所提出的改进拉底方式的分区开采方案,可有效适应罗卜岭铜钼矿矿体规模大、矿石微节理发育的特性,既可有效控制矿体初始冒落块度,又可满足矿山产量需求,可实现该矿自然崩落法安全开采。     

三维矿岩崩落块度模拟技术在某铜矿中的应用

以钻孔和坑道调查获得的参数为样本, 通过建立矿岩地质块段模型, 应用区域化变量统计函数进行节理分布规律统计, 利用DIMINE自然崩落块度模拟系统软件, 实现了某铜矿首采区矿岩崩落块度大小和分布范围的模拟与预测。结果表明: 采区下盘岩体的块度最大, 略大于矿体, 上盘岩体的块度最小, 但三者的等效尺寸最大值比较接近, 在2.1~2.5 m之间变化; 形状系数分布差别不大, 主要集中在0.02~0.2之间, 形状以盘状和块状块体居多。     

露天转地下平稳过渡大量采矿技术研究

保障生产能力的平稳过渡是矿山露天转地下过程中的关键问题。阶段强制崩落采矿法与无底柱分段崩落法均为适宜于开采低品位大型矿体的高效率采矿方法。根据杏山铁矿挂帮矿、地下矿开采技术条件,提出了大参数无底柱分段崩落法、基于大直径深孔采矿的阶段空场连续崩落法的露天转地下联合开采方案。经过开采技术经济比较,阶段空场连续崩落法采用大矿块参数阶段开采方式,在强化开采、提高生产规模、降低开采成本等方面都具有优越性。     

基于PFC2D自然崩落法数值模拟

云南普朗铜矿是一个新建的大型铜矿山,矿山设计采用自然崩落采矿法。自然崩落法底部结构受力规律尚不明确,为了研究矿山开采中底部结构受力变化,采用PFC2D数值分析软件,针对普朗铜矿3720水平首采区地质条件及岩体物理力学参数建立计算模型并简述了岩体微观参数与宏观参数之间关系。同时模拟分析三种拉底宽度及放矿过程中底部结构应力变化规律。结果表明：三种拉底宽度下,应力重分布后应力集中区范围集中拉底推进线前方50m-80m内,应加强支护。随着拉底宽度的增大峰值应力随之增大,在45m拉底宽度下最大应力达到22MPa。在放矿时,放矿漏斗侧壁及眉线处会产生高动态应力不利于底部结构的长期服役。研究所得结果对矿山支护起到指导作用。     

特大事故隐患区矿柱群回采技术研究

由于存在火区与空区隐患,铜坑矿细脉带矿体开采区,被认定为广西特大事故隐患区。隐患区内遗留的大量矿柱群,回采条件极其困难。本文分析了该矿柱群开采技术特点,针对性地采用高效率的集束孔阶段强制崩落技术,同时采取了柔性阻波墙、均匀放矿、地表覆盖等系统的安全控制措施,解决了复杂隐患区矿柱群回采技术难题,达到了根治火区隐患的目的。     

弓长岭铁矿空场-崩落组合法采场安全防护技术

空场-崩落组合法在弓长岭铁矿薄矿体开采中得到大量应用,该法需要采取合理的技术措施,严防采空区围岩的冒落危害。通过分析空区冒落形式的影响因素与冒落危害的发生过程,提出根据持续冒落面积确定合理的空场出矿分段数,并使分段之间形成连续采空区的方法,控制围岩按零星冒落形式冒落;保持最下一层空场出矿分段的进路端部出矿口不敞空,防止冒落冲击危害。这2项措施有效地保障了空场-崩落组合法的安全开采条件,在弓长岭铁矿取得了良好的实用效果。     

姑山铁矿后和睦山矿区卸压开采方案研究

针对姑山铁矿后和睦山1^#矿体矿岩软破的开采条件，提出用分段崩落法取代空场法开采倾斜中厚矿体的技术方案；应用FLAC^3D对分段崩落法的卸压范围进行了数值分析，据此确定出适于卸压的采场结构，由此形成了无底柱分段崩落法开采倾斜矿体的卸压开采方案。该方案目前正在实施之中。     

定向水力压裂技术在7806切眼的应用

中厚煤层多采用综采放顶煤开采方式。在初采过程中,随着回采工作面的不断推进,老空区的悬顶面积不断增大,初次来压前,容易出现压架现象。潞安五阳煤矿7806工作面老顶为细粒石英砂岩,难以冒落,采用定向水力压裂技术应用在该工作面。实施压裂后工作面推进大约9 m时,观测到直接顶开始垮落;推进12 m时,部分老顶垮落;推进16 m时,老顶全部垮落。通过定向水力压裂顶板预裂试验,缩小了顶板初次垮落步距,有效防止了大面积顶板垮落带来的隐患,实现了工作面初采期间安全、高效生产。