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。     

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。     

铜坑矿92~#矿体裂隙矿岩巷道支护研究

铜坑矿92#矿体矿岩节理裂隙发育,导致采场巷道易发生顶板掉块、离层冒落。锚网支护易出现锚网破裂、锚杆失效等现象。对矿岩地质结构特征及物理力学性质进行了调研与测定,总结了导致采场巷道顶板发生各种破坏类型的影响因素。结合矿山巷道支护实践经验,设计推荐锚网喷联合支护方式对采场巷道顶板进行支护,并通过具有代表性的巷道顶板支护的工业试验证明了锚网喷联合支护效果理想,最后得出锚网喷联合支护方式适用于裂隙矿岩巷道的支护。     

用沙坝矿采场顶板稳定性模拟分析

贵州开磷矿业公司用沙坝矿主体为缓倾斜矿体,采用机械化盘区分段充填采矿法开采,通过研究采场跨度与顶板稳定性之间关系确保了作业人员安全和稳定生产.建立合理矿山开采力学模型后,对不同跨度采场在未支护方案下进行数值模拟分析表明,采场整体位移变化基本服从近对称分布;靠近开挖边界处围岩位移最大,距开挖边界越远,围岩位移越小,且移动方向均指向采空区;采场跨度在20m以内,采场顶板不发生破坏;当超过25m以上时,采场顶板出现较大拉应力,顶板开始发生破坏.     

锚杆支护技术在王排金矿采矿方法中的应用

阐述了锚杆支护技术在采场顶板加固的应用,分析了采场矿岩体移动的基本形式;提出了采场稳定的极限平衡条件。结合王排金矿采矿方法进行试验,取得了较好的经济效果。     

采场顶板的相似模拟试验

为了研究长锚索预控顶、连续分条开采、尾砂充填采矿法的采场地压显现规律，以湘西金矿沃西矿区３１６试验采场的锚杆护顶及锚杆与锚索联合护顶情况为原型，进行相似材料模拟试验。依据试验结果，可以分析和检验在上述采矿方法和护顶条件下的采场顶板稳定程度。     

某铝土矿采场结构参数优化数值模拟

采场结构参数是地下矿山开采中影响开采安全和回采效率的重要因素,合理选择采场的结构参数是矿山亟需解决的技术难题。以某铝土矿采场结构参数优化为研究对象,综合分析了某铝土矿矿体的赋存条件,采用FLAC3D三维数值模拟软件,构建了直接顶板为土状岩体的铝土矿分条回采模型。为确定较为合理的采场结构参数,分别选取7、9、11 m三种采场开挖方案,分析了不同结构参数下的围岩变形、应力分布和塑性区分布特征。对比各方案应力、位移、塑性区之间的变化。结果表明,7 m跨度下采场整体处于稳定状态;当跨度增加到9 m,采场顶板出现一定的塑性区;当跨度继续增加到11 m,采场顶板的塑性区范围和位移量进一步增大,采场中间存在沿条带方向出现垮冒的风险。因此,为了保证采场稳定性与安全,建议采场跨度选择9 m。研究结果为类似铝土矿矿山采场结构参数的确定具有借鉴意义。     

大倾角综放开采覆岩应力分布及破坏规律研究

采用FLAC^3D数值计算软件对吉新煤矿大倾角综放工作面开采进行数值分析，得出覆岩应力、支承压力及空间应力场分布规律，并对采场空间位移及破坏场进行分析，围岩破坏场特征呈非对称特点。提出顶煤放出及顶板控制的指导性建议，为现场开采提供了科学依据。     

基于FLUENT的巷道型采场局部通风数值模拟

巷道型采场是矿井常见的工作面,其工作环境通常是粉尘浓度大、有毒有害气体浓度大。局部通风是巷道型采场的主要通风手段。局部通风的好坏将直接影响矿山生产效益、作业人员安全。用FLUENT软件对巷道型采场局部通风进行模拟可以清楚地知道风流的特性以及效果。     

深部采场开采扰动下巷道围岩松动圈演化规律研究

深部开采过程中,经常会遇到采场周边巷道围岩支护失效、巷道破坏等问题。为改善支护效果,采用声波测试技术研究阿舍勒铜矿深部采场开采过程中的巷道围岩损伤规律,着重分析与采场不同距离处巷道围岩损伤程度的差异。结果表明：深部采场开采扰动对周边巷道围岩松动圈厚度有明显影响,随着开采扰动次数增加,各测孔处的巷道围岩损伤均出现了不同程度增长;采场开采过程中,随着与采场距离的增大,开采扰动对岩体的损伤逐渐减小。阿舍勒铜矿深部采场开采下盘应力集中区距下盘采场边界距离为20~25 m;距离采场下盘最终边界25 m处的测孔开采扰动累积损伤增量小于开采前损伤量的20%。采场开采扰动前,巷道围岩松动圈与巷道位置无关,阿舍勒铜矿50 m中段巷道围岩松动圈厚度为1.4~1.7 m;开采扰动后,采场附近巷道围岩松动圈厚度为1.6~2.0 m。研究成果对于改善矿井支护效果、降低支护成本有一定的参考价值。