采场稳定性及结构参数的有限元数值模拟研究

根据鸡笼山金矿设计的盘区机械化分层充填采矿法以及工程地质与环境条件,采用有限元方法研究了矿区大面积开采和盘区开采时的地面、采空区、采场的稳定性状态,在确保地面工业设施有效保护和采场安全开采的条件下,根据有限元分析计算结果实现了对尾砂胶结充填体配比的选择以及采场矿房矿柱尺寸的优化确定.     

空场嗣后充填开采充填体与围岩作用机理研究

为了分析空场嗣后充填采矿过程中充填体与围岩的作用机理,以某矿山M1矿体开采为工程背景,采用FLAC3D数值模拟软件分析了矿体开采后围岩的应力、应变及塑性分布以及采场被充填以后充填体与围岩之间的作用关系。结果表明:充填体可有效缓解或转移矿房底板及矿柱的应力集中状态,对矿房底板及矿柱的位移抑制作用较明显,能够改善采场围岩的塑性分布范围但改善的程度有限。     

矿业之窗

锡矿山南矿采用胶结充填矿壁、尾砂充填矿房的方法回采河床保安矿柱.开采期间进行了岩体与充填体应力、应变测量与稳定性研究及岩移观测。自1973至1980年共采出矿石36万吨,回采率达86.8%,取得预期效果.本文着重阐述了现场地压观测和研究的某些结果,对采场构成要素进行了评价,并且探讨了采用该法控制采场地压与岩层移动的机理和规律,可为类似条件矿体的开采提供借鉴。     

新田岭钨矿区厚大矿体采场结构参数优化研究

根据新田岭钨矿区211号矿体开采技术条件,对该厚大矿体拟采用分段空场嗣后充填法回采。为确定合理的采场结构参数,确保矿山安全、高效生产,采用FLAC3D三维有限差分软件对9种不同采场结构参数进行了数值模拟计算,分析不同矿房、矿柱尺寸条件下采场稳定性、围岩应力、位移的变化规律,结果表明:矿房和矿柱宽度是影响采场稳定性的重要因素;随着矿房宽度的增大,采场最大拉应力和最大压应力相应增大;随着矿柱宽度的增大,采场最大拉应力和最大压应力相应的减小。     

阶段充填采矿优化设计可靠性分析与稳定性评价

针对充填采矿优化设计中充填体力学参数中诸多因素的不确定性,开展了地表岩移可靠性分析和采场稳定性评价。首先,基于某铁矿山超大采场阶段嗣后充填3种回采模式的优化设计方案,设计了充填强度正交实验,运用FLAC3D软件对矿山充填回采过程进行了数值模拟和岩移计算;其次,应用有限元正交设计算法,分别得出该矿各中段地表岩移的失效概率、可靠度指标和安全系数,开展了不同优化设计的采场稳定性评价。研究结果表明,矿体自下向上3个回采阶段可靠度依次降低,其中-250m中段地表发生剧烈沉降和变形;3个回采方案中,点柱式回采方案采场安全性最好,能满足岩移控制要求,适于工程的长期稳定性开采。     

冬瓜山矿床开采方案优化的数值模拟研究

通过正交试验的方法,运用RFPA数值程序研究了不同开挖步骤、充填体刚度、充填接顶情况对铜陵有色金属公司冬瓜山矿挖稳定性的影响。以采场破坏和峰值载荷为评判依据,试验表明,在给定的数值试验条件下,充填接顶对峰值载荷影响最大,而充填体刚度影响最小,这表明,在冬瓜山矿开采过程中,一定要保证充填的接顶质量。     

崩落转充填开采地压显现规律及稳定性监测

露天转地下开采后,在进行崩落法转充填法开采过程中,过渡采场的稳定对维护露天边坡的稳定至关重要。采用FLAC~(3D)对无底柱分段崩落法转分段凿岩阶段空场嗣后充填法开采过程中的采场地压显现规律进行了数值模拟分析,结果表明:崩落法采场底部结构中的应力较开采前增大了2 MPa;充填法二步骤开采矿柱时,采空区两侧及顶板应力突增2 MPa。采用钻孔应力计等仪器对310#矿房回采过程中采场的稳定性进行了为期56d的现场监测,监测期间采场应力变化幅度较小(3.0~4.2 MPa),监测区域平均收敛速率仅为0.086~0.20mm/d,采场整体较稳定,验证了数值模拟结果的准确性。     

充填采矿法在凤凰山铜矿的应用与发展

综述凤凰山铜矿充填采矿法从上向水平分层充填法,两步回采一次充填到无间柱连续开采快速充填等工艺的发展过程,在此基础上,提出进一步改变采场结构,将过去已经掌握了的采场工艺优点,集中到新的采场生产工艺上。     

长壁工作面条件下超高水充填技术研究——以四川某磷矿为例

为了解决缓倾斜、薄至中厚磷矿体开采技术难题，将在煤矿中应用相对成熟的超高水充填开采技术运用到磷矿开采中，并对此进行了可行性论证。以四川某磷矿为研究对象，利用室内单轴、直剪试验测定超高水材料充填体在不同水灰比(5∶1、6∶1、7∶1)及各龄期下的物理力学参数，运用FLAC^3D有限元数值模拟软件建立采场模型，模拟分析了不同水灰比下超高水材料充填体的覆岩承载效果，研究结果表明：超高水材料充填体在养护7 d时可达到最终强度的80%;在养护28 d内，各配比下的充填体强度呈对数曲线上升，直至达到最终强度；当预留矿柱间距为4 m时，3种配比充填方案均能有效提高采场稳定性。     

充填采矿法充填挡墙合理结构参数研究及应用

为保证充填采矿法的充填效果、采场围岩及充填体稳定性,对空区充填挡墙的结构参数进行了理论研究并在现场应用,结果表明所设计的充填挡墙结构参数合理适用,降低了矿山充填成本,并对矿山下一步的充填工艺提出了建议。     

废石不出坑充填系统工程改造实践

先期建立的废石不出坑充填系统工程,使每年有80％的废石充填井下.在此基础上,矿山进行了第三期工程改造,将原废石充填系统的覆盖范围从-707 m中段以上部分扩展到所有深部采矿区域,实现了废石充填系统各作业区域的全覆盖,同时对充填法采场进行了废石充填技术的研究.     

Modeling the effect of sulphate on strength development of paste backfill and binder mixture optimization

The increasing use of paste backfill in underground mining makes it necessary to quantify the effect of sulphate on the strength development and economical performance of paste backfill. Therefore, the main objective of this study was to develop a methodological approach and a mathematical model to analyze and predict the strength development and cost of underground paste backfill containing different amounts of sulphate. This study demonstrates that the paste backfill can be defined as a “mixture system”. We were able to show that a material model based on quadratic functions can be a suitable basis for the prediction of both the mechanical [uniaxial compressible strength (UCS)] and economic (binder cost) properties of paste backfill. The developed models allowed us to obtain valuable results about the relationship between the sulphate quantity and the mechanical performance of the backfill and the prediction of its strength at different curing times. This study has demonstrated that the sulphate significantly influences paste backfill strength. This influence is related to its concentration, the curing time and the amount and chemical composition of the cement.     

二次充填开采矿压显现规律及充填效果分析

7623工作面是邢台矿现有的唯一分层充填开采工作面,开采煤层属于厚煤层,且该面地质条件复杂。通过矿压观测,找到了充填工作面充填体下二次开采矿压显现规律,通过对矿压显现规律与充填效果的分析,有效地减少了工作面片帮和冒顶事故的发生,同时强化两巷巷帮及三角地带的稳定性。     

采场稳定性研究及采场结构尺寸优化

利用数值分析方法对铜录山矿露天转地下开采时的矿岩稳定性进行了研究，并对地下采场结构尺寸进行了优化，为安全高效地回采地下矿产资源提供了保证。     

无底柱分段分条连续采矿法回采碎裂矿体的实践

针对广西高峰矿105号矿体高价值碎裂资源的开采技术条件,开发出一种新采矿方法,即无底柱分段分条连续采矿法,该方法根据矿体厚度的不同,采用多种矿块结构形式。在工艺上,先用分段空场法回采间柱,胶结充填后形成人工矿柱;矿房回采后,先在矿房底部进行高配比的胶结充填,其余空间采用低配比水泥砂浆充填或块石充填。生产实践表明该方法作业安全性好,生产能力高,贫化损失率低,适合于高价值破碎矿体的回采。     

马路坪磷矿采场长锚索支护顶板锚固规律研究

开磷集团马路坪矿采用锚杆护顶分段空场法开采,开挖后采场顶板用预应力锚索进行支护.为保证采场预应力锚索加固技术安全、经济、可靠,通过力学模型对矿山的预应力锚索的极限承载力、破坏形式及破坏原因进行了计算、分析,获得了锚固段两个界面上的锚固规律,为后续矿山采场的预应力锚索支护工程设计提供了理论依据.     

某地下矿山采矿方法及参数的数值试验研究

在采场结构稳定的前提下,为了降低矿石二次贫化,利用三维数值分析程序,模拟了乳山市金矿深部分别采 用留矿法和上向不胶结充填分层开采两种采矿方法,得出乳山市金矿在-485m水平以下,上向不胶结充填分层回采 方法是首选方案,并确定了该回采方法的矿房参数。     

硫化物氧化对充填体长期强度的影响

尾砂胶结充填体的长期强度与所用尾砂中硫化物的活性有关.有色金属矿选矿产生的尾砂中一般均含有较高的硫化物,硫化物与空气和水接触后会发生氧化反应生成硫酸盐,从内部形成对充填体的硫酸盐侵蚀.当胶结充填体具有较高的饱和度时,尾砂中的硫化物氧化反应受到一定程度的抑制,充填体长期强度的衰减可能会有一定程度的减轻.