基于预应力锚索支护的马路坪矿采场稳定性分析

开磷集团马路坪矿采用分段空场法嗣后充填法开采,为确保矿区在施工期及运营期的安全性,对采场顶板中部部位采用预应力锚索加固支护。通过采场支护前后的位移与变形特征、最大主应力分布特征、塑性区分布特征对比分析结果,分析了采场的稳定性,验证了支护方式的科学性。     

无底柱崩落法采场结构的受力特征分析

以某铁矿无底柱崩落法的实际采场尺寸、力学参数、支护形式作为计算模型的条件,采用三维有限元方法,模拟了矿石回采前及回采进行时等各种情况,系统地分析了进路顶板、矿柱侧墙、以及联络道的应力分布。给出了采场结构的受力特征,提出了相应的支护措施,并在现场支护试验中获得了成功的应用。     

煤矿井下应力场类型及相互作用分析

基于原岩应力场与采动应力场,提出支护应力场的概念,即支护在围岩中产生的应力场与在支护体内部产生的应力场,并指出3种应力场构成了煤矿井下综合应力场.在井下实测数据的基础上,研究了煤矿井下原岩应力,特别是构造应力的分布特征;采用数值模拟方法,分析了掘进工作面、巷道及采煤工作面周围应力分布特征与规律,采动集中应力的大小;计算了预应力锚杆支护、单体液压支柱及金属支架在围岩中产生的应力场.分析计算了锚杆杆体、托板及钢带等支护构件中的应力大小与分布特征,并对比分析了原岩应力、采动应力及支护应力的量值.论述了原岩应力场对采动应力场的影响,以及采动应力场与支护应力场的相互作用与关系.     

山体浅埋煤层采场顶板支护设计研究

采用理论分析、数值模拟分析相结合的方法,研究了振兴煤矿山体浅埋煤层覆岩应力分布特征及采场顶板支护问题,确定了山体浅埋煤层采场顶板支护参数,为类似条件下山体浅埋煤层工作面的安全开采提供了科学借鉴.     

动压巷道应力数值模拟分析

为研究动压巷道应力分布,采用应力解除法测试地应力。根据测试结果,采用数值模拟软件,分析了巷道周围的地应力分布、保护煤柱和采场顶板应力分布、采空区垂直位移分布特征,以及煤柱宽度和巷道顶底板变形量的关系,为动压巷道支护参数的设计提供了理论依据。     

程潮铁矿充填体下部崩落采场稳定性分析

程潮铁矿西区计划将矿柱回收采场由充填法转为崩落法开采,原充填采场结构复杂,造成其下方围岩应力分布不均,不利于开挖采准巷道的稳定性,故需对巷道开挖前后的围岩应力分布特征进行研究。采用室内相似模拟试验和数值模拟相结合的方法,分析了采准巷道开挖前后的围岩应力分布规律及巷道稳定性。研究表明：①由于原充填采场矿房矿柱采用间隔布置形式,导致其下方围岩应力分布紊乱,采准巷道开挖后局部存在拉应力,且应力集中现象明显;②充填采场下方围岩压应力达到崩落体下方的2倍,巷道开挖面临较高且不均匀的应力分布环境,可采取锚杆联系链技术进行支护,目前该支护方法在现场试验中已达到预期效果。研究结果对于程潮铁矿下一步开拓工程施工有一定的指导意义。     

程潮铁矿充填体下部崩落采场稳定性分析

程潮铁矿西区计划将矿柱回收采场由充填法转为崩落法开采，原充填采场结构复杂，造成其下方围岩应力分布不均，不利于开挖采准巷道的稳定性，故需对巷道开挖前后的围岩应力分布特征进行研究。采用室内相似模拟试验和数值模拟相结合的方法，分析了采准巷道开挖前后的围岩应力分布规律及巷道稳定性。研究表明：①由于原充填采场矿房矿柱采用间隔布置形式，导致其下方围岩应力分布紊乱，采准巷道开挖后局部存在拉应力，且应力集中现象明显；②充填采场下方围岩压应力达到崩落体下方的2倍，巷道开挖面临较高且不均匀的应力分布环境，可采取锚杆联系链技术进行支护，目前该支护方法在现场试验中已达到预期效果。研究结果对于程潮铁矿下一步开拓工程施工有一定的指导意义。     

基于FLAC~(3D)的采场稳固性数值模拟研究

基于有限差分法理论,利用FLAC3D软件对阿舍勒铜矿深部采场结构稳固性进行数值模拟分析,再现了采场结构应力分布及其变形过程,掌握了采场结构介质应力分布规律和几何变形特征。数值模拟计算结果与该矿山采场结构围岩变形变化相吻合,对深部采场设计、支护方式选择和安全生产管理提供了理论依据。     

采场上覆岩层应力分布规律的数值模拟研究

针对采场围岩应力复杂多变和难以预测的实际问题,以FLAC3D模拟软件建立了三维空间力学模型,开展了采场上覆岩层应力的动态演化和分布规律数值模拟分析,得出了工作面不同推进距离采场上覆岩层在走向和倾向上应力的分布特征,可为采场合理支护方式、支护参数和矿山压力及其控制等有关问题提供数据支持和依据,保障采煤工作面安全有序进行。     

采场周围三维应力分布初步研究

采场周围三维应力分布的研究,是开采设计、巷道布置及支护设计的基础。采区巷道的变形和破坏特征,回采工作面顶板的冒落率,台阶下沉,顶板挠曲下沉特征以及老顶周期来压特征均与采场围岩应力分布有关。本文在三维有限元应力计算实例分析的基础上,对采场周围应力分布的一般规律作简要归纳。     

预应力锚索侧阻力检测的试验研究

以地下开采锚固工程中使用较为普遍的715.24 mm锚束为原型,在贵州开磷马路坪中深部（+640~+700 m中段）的采场进行现场试验,进行了多根普通预应力锚索的拉拔破坏试验,得到了每根岩锚的荷载变位曲线、失效破坏模式和锚固段长度、锚索网度、岩石强度等各种因素对预应力锚索锚固性能的对比分析结论,为马路坪矿井下支护工程提供了可靠的试验依据。     

MineSight软件在矿山三级矿量管理中建立及应用

矿山地质储量和以及用于指导生产管理的三级矿量经常处于变动状态中,而储量变动的平衡与管理对矿山企业非常重要,如何快速、准确、直观地获取地质资源信息,及时掌握三级矿量的动态增减情况、勘探及准备程度,是矿山企业合理安排采掘计划的重要保证。三维矿业软件的应用为矿山资源储量动态管理提供了高效的手段和工具,本文以贵州开磷马路坪矿为例,研究如何利用minesight矿业软件实现矿山三级矿量动态管理,提高矿山资源储量动态管理工作的效率和水平。     

底角锚杆在深部软岩巷道底鼓控制中的应用研究

底鼓作为深部软岩巷道围岩变形与破坏的主要形式之一,一直困扰着贵州开磷集团马路坪矿。通过对700m中段运输大巷变形状况的实地调查,以及对底鼓因素的理论分析,同时运用数值模拟方法,研究底角锚杆在控制底板变形中的受力特征,从而提出底角锚杆控制底鼓的工作机理。通过对三种底锚形式(单排底锚、双排底锚以及垂直底锚)的数值模拟对比,得出如果在高地应力情况下,安设垂直底锚能够防治由于较高的应力集中而形成的剪切破碎带随着破坏的发展、剪切带贯通而形成的楔形破坏。同时加设双排底锚,利用材料自身的抗剪强度,切断底板基角部位的塑性滑移线,使应力向岩体深部传递,最终有效地控制巷道底鼓。     

马路坪矿中深孔分段矿房不同跨度的稳定性分析

马路坪矿是世界少有、国内目前唯一不经选矿便可直接生产高浓度磷肥的优质原料产地,矿山采用脉内采准中深孔落矿嗣后充填采矿法开采。通过FLAC3D有限差分软件,分析分段采场不同开采跨度下的采场位移与变形特征、顶板最大主应力、顶板垂直应力分布、采场塑性区分布等数值计算结果,得出合理的采场跨度为20 m。     

马路坪矿深部开采岩爆倾向性模糊综合评判

开阳集团马路坪矿经过40多年的开采,某些中段即将进入深部开采的范围。为预测马路坪矿4种主要岩石在750中段、700中段和600中段的岩爆倾向性,对这4种岩石进行岩石力学试验,同时提出由不同影响因素构成的多种评判指标,通过理论预测法进行岩爆的模糊数学综合评判,最后运用级别变量特征值Hj作为评判准则来判断这4种岩石在3个中段的岩爆倾向性,得出这4种岩石随着开采深度的加大而岩爆倾向性增强的趋势。     

预应力锚索侧阻力检测的试验研究

以地下开采锚固工程中使用较为普遍的7φ15.24 mm锚束为原型,在贵州开磷马路坪中深部(+640~+700 m中段)的采场进行现场试验,进行了多根普通预应力锚索的拉拔破坏试验,得到了每根岩锚的荷载变位曲线、失效破坏模式和锚固段长度、锚索网度、岩石强度等各种因素对预应力锚索锚固性能的对比分析结论,为马路坪矿井下支护工程提供了可靠的试验依据。     

基于围岩松动圈现场测试的深部软岩巷道支护技术优化

采用围岩松动圈支护理论, 在支护设计前, 用BA-Ⅱ型围岩松动圈测试仪对马路坪矿640中段运输大巷新开挖的20 m巷道进行了围岩松动圈测试, 并用数值模拟的方法对测试结果进行了验证。对目前使用的支护形式进行了优化设计, 并在640中段运输大巷进行了工业性试验, 试验结果表明, 改进的支护形式是最优的, 为马路坪矿深部开拓工程的支护设计提供了技术参考。     

深部开采流变性软岩巷道底鼓原因与防治

根据马路坪矿巷道围岩变形和破坏的现场调查和实测结果,分析了流变性软岩巷道底鼓的形成原因是紫红色页岩膨胀性较强和水的渗入,且随开采深度加大,出现的几率明显增大。通过数值模拟计算,分析了巷道围岩破碎区、塑性区范围和应力位移分布情况,提出了控制巷道底鼓的技术措施和支护方案。工业试验结果表明,该方案有效地控制了巷道底鼓。     

低高程长距离充填输送管网参数及阻力研究

为了设计合理的低高程、长距离管道泵送输送系统,对开磷集团马路坪矿区的充填输送管道进行了选择,并对其阻力大小进行了理论研究。研究结果表明,选取20#无缝钢管,外径140 mm,壁厚9.5 mm,在16 MPa静压作用下完全满足充填料浆的输送要求;料浆质量浓度53%~58%,浆体流速1.6~2 m/s,最大输送阻力2 083.04~15 368.53 kPa。通过研究,为泵送系统提供合理的设计依据。