基于Geomagic-Midas-FLAC3D的采空区稳定性分析

井下采空区稳定性分析是金属矿山常需面对的问题,采空区稳定性关系到空区周边开采的安全,对矿山安全生产、经济效益、社会效益等都起到至关重要的作用。从采空区现状调查出发,采用三维模型构建、理论计算及三维数值模拟对井下采空区稳定性进行了计算与分析,研究结果表明:在矿山开采现状条件下,对采空区进行了实地调查及三维激光扫描,切实掌握了各中段采空区的详细分布状况;采用Geomagic软件对采空区模型进行了精确解译,并精简了模型三角面片,可快速统计采空区长、宽、高及体积等基本参数,同时为模型构建提供了基础条件;采用理论计算及三维数值模拟两种方法对井下采空区稳定性问题进行了深入研究,并对井下采空区进行了稳定性安全分区分级。研究结果可为金属矿山采空区稳定性分析及采空区治理提供科学依据。     

基于Mathews稳定图法的采场进路安全跨度分析

山金白音呼布矿区井下开采已经进入深部,岩体复杂的应力环境和地质环境对采场围岩稳定状态带来严峻考验,井下围岩稳定性和采场跨度的确定严重影响矿山的安全生产。基于前期岩体质量分级研究结果,采用Mathews稳定图法对不同级别围岩进行采场安全跨度的研究,得到了[BQ]分级法、RMR法和Q系统法所对应的各级围岩的最大安全跨度。根据理论计算跨度,对矿区300 m中段采场进路进行数值模拟分析,模拟结果证实了理论计算的可靠性。结合岩体质量分级的图表法确定的采场安全跨度在矿山开采中得到了成功应用,该方法对复杂围岩环境中采场参数的设计具有可行性。     

早子沟金矿通风系统优化方案

早子沟金矿原布置东风井作为回风井,而现场实际情况是东风井承担进风任务,矿区缺少专门的回风井工程,整个矿区无法形成有效的机械式通风系统,致使井下新鲜风缺乏,污风无法及时排出,井下作业环境差。为保障矿山安全生产,结合矿山生产规划,对矿山通风系统进行了优化,矿区采用对角式通风系统,机械抽出式通风方式。通过风量、风阻计算,选择了合适的风机型号,设置了通风构筑物,优化了通风网络,使其最终形成切实有效的机械通风系统,有效提高了矿井通风效果。     

爆破振动载荷对露天边坡稳定性影响数值模拟研究

边坡稳定性是影响露天矿山安全的重要因素之一,关系着矿山的人员财产安全,而矿山日常生产中的爆破活动又是影响边坡稳定性的重要因素之一。通过对某矿区进行现场工程地质调查等获得了边坡岩体力学参数,同时,采用强度折减法,利用FLAC3D软件,对矿区4个分区边坡在爆破振动荷载下的稳定性系数进行了分析计算。计算分析结果表明,此矿山在爆破振动荷载工况下各分区边坡的稳定性系数均大于许用安全系数,处于稳定状态。     

浅析影响采场边坡稳定的地质因素

通过分析地质构造及岩体结构和风化特征、水文地质条件、地震等影响要素,结合矿山开采现状,评价矿区开采过程中的边坡稳定性.     

矿区地质环境治理初探

分析了矿区地质环境治理工程是一项投资小、社会和环境效益显著的项目,对消除地质灾害隐患、恢复生态环境、保护水源地、保证矿山安全生产及当地人民的生命安全、稳定经济发展具有重要意义。结合铜陵市黄狮涝矿区实例,探讨矿山地质环境治理技术及其应用结果。     

云南昭通市铅锌矿古采空区塌陷地质灾害治理

云南昭通市铅锌矿开采过程中,受井下采空区影响,矿区山体坡面出现多处塌陷及裂缝,严重威胁矿山安全生产及下游城镇安全.为解决矿山所面临的山体崩塌等安全问题,通过地球物理探测得到井下采空区分布情况,采用弹塑性有限元软件分析采空区及山体稳定性状况,制定以充填法为主、封闭为辅的空区治理方法,消除井下采空区对地表山体稳定性的影响,消除地质灾害进一步发展的安全隐患.     

某矿山古采空区塌陷地质灾害治理技术研究

云南昭通市铅锌矿开采过程中,受井下采空区影响,矿区山体坡面出现多处塌陷及裂缝,严重威胁矿山安全生产及下游城镇安全。为解决矿山所面临的山体崩塌等安全问题,通过地球物理探测得到了井下采空区分布情况,采用二、三维弹塑性有限元软件分析了采空区及山体稳定性状况,制定了以充填法为主、封闭为辅的空区治理方法,消除了井下采空区对地表山体稳定性的影响,消除了地质灾害进一步发展所造成的安全隐患,保障了矿山生产安全、维护了人民生命财产安全。     

赣南某钨矿采空区稳定性评价及治理技术方案

金属矿山在地下开采过程中，如何保证矿区采空区的稳定性成为矿山安全生产的关键所在。本文以赣南某钨矿采空区为研究对象，进行采空区探测、稳定性评价与治理技术方案研究。研究在对该矿山开采历史及空区现状情况进行详细调查和整理的基础上，利用三维激光扫描仪扫描采空区得到其点云数据，结合3DMine软件建立该采空区的三维形态，基于未确知测度理论构建多指标综合评定体系，确定该矿区采空区的稳定性等级，并结合矿区采空区治理技术条件，提出了相应的空区治理技术方案，为矿山空区治理提供技术支撑。     

废石充填采空区在缓倾斜薄矿体中的应用

云锡地下矿山在持续推进无轨高效开采中,矿区废石排放与井下采空区治理一直是影响矿山持续生产和稳定发展的两大难题。云锡卡房矿区Ⅰ-9~#缓倾斜薄矿体开采中,采用井下掘进产出的废石及时充填采空区,做到了矿山井下掘进废石与井下采空区治理有机结合,同时回收老采空区矿柱及周边低品位资源,提高了资源综合利用率,实现矿区无轨开采安全高效和低耗环保的目标。     

基于改进突变级数法的矿山地质灾害危险性评价——以潞安矿区为例

为避免矿山地质灾害危险性的传统评价方法对于评价指标权重的计算以及主观赋权所存在的不足,以潞安矿区为例,提出了一种基于熵值法的改进突变级数法并用于对矿山地质灾害危险性进行评价。在系统分析该矿区主要地质灾害类型及特征的基础上,以该矿区5个典型生产矿井为例,首先根据矿山地质灾害类型及特点,构建了矿山地质灾害危险性评价指标体系,其次利用熵值法确定同层评价指标的相对重要程度,然后利用突变级数法中的归一化公式计算出不同矿井的总突变隶属度值,最后运用转化后的等级标准对该矿区地质灾害危险性进行评价。结果表明:该方法不仅避免了人为确定权重的主观性,而且能够定量区分出同一层次指标的重要程度;该方法的评价结果与实地野外调查结果基本一致,可为矿山地质灾害危险性评价和有效防治提供科学依据。     

梅山铁矿井下渗漏水防治技术

针对梅山铁矿井下防渗漏水对生产安全造成的隐患治理问题,在分析梅山铁矿水文地质条件及矿山开采现状的基础上,开展了井下防渗漏水综合治理技术方案研究与应用。通过现场调查分析了矿山井下渗漏水现状,研究表明地质构造、矿物成分及人为开挖活动是导致部分揭露矿岩在遇水后稳定性下降的主要原因。基于崩落法开采造成地表塌陷,分析了暴雨入渗的特征,并采用水均衡法获得暴雨日入渗率为8%,实现了井下涌水量预测。将井下渗漏水情况分为采区渗水与井筒渗水2种类型。通过综合比较分析,副井、西南井、北风井采用帷幕注浆方案。1#主井采用局部注浆方案;将巷道渗漏水现象细分为顶板淋水、底板及其墙角渗水、巷道墙体预留孔渗水、大面积巷道淋水、渗漏水和围岩中存在异常水包5类,并提出了相应的治理措施。以上方案在梅山铁矿的实施取得了显著效果。     

复杂大水矿床安全开采技术研究

针对高阳铁矿赋存条件,应用矿床水体下开采理论和数值模拟计算方法,研究了该矿开采时的覆岩破坏规律,提出了符合高阳铁矿的裂隙带预计公式,论述了采用充填采矿方法的可靠性,推荐矿山采用浅孔房柱嗣后充填采矿法和有底柱分段空场嗣后充填采矿法,提出了安全回采措施和防冶水措施。     

庙沟铁矿东排土场稳定性研究及治理措施探讨

通过总结庙沟铁矿矿山开采现状及排土场现状,提出由于岩土堆存带来的地质环境问题。从地形地貌、地层岩性组成及岩石物理力学性质等4个方面分析该区工程地质特征,同时阐述区内水文地质概况。在采用钻探、原位测试进行野外地质观察和分析该区周边岩体节理特征的基础上,确定排土场稳定性计算剖面并选取计算参数,通过进行东排土场稳定性计算,提出东排土场治理具体措施,并从社会、环境和经济等3个方面进行排土场治理综合效益预测。     

大冶灵宝铁矿采场稳定性综合分析评价

采用RMR及Q系统岩体分类方法对灵宝铁矿采场整体稳定性进行分析,并运用AN-SYS软件综合评价采场细部稳定性数值分析的结果及该矿采场的稳定性。分析得出该矿在当前条件下采场稳定性良好,为安全回采矿区残留矿体提供了理论依据。     

大冶灵宝铁矿采场稳定性综合分析评价

采用RMR及Q系统岩体分类方法对灵宝铁矿采场整体稳定性进行分析,并运用ANSYS软件综合评价采场细部稳定性数值分析的结果及该矿采场的稳定性。分析得出该矿在当前条件下采场稳定性良好,为安全回采矿区残留矿体提供了理论依据。     

徐楼铁矿地面沉降成因及预测

为深入分析徐楼铁矿地表沉降成因,预测矿区地面沉降规律,首先分析了该矿一期采矿工程地面沉降的发育现状,然后从围岩应力场、矿体赋存条件、矿区地下水疏排、区域地质构造、采空区充填等方面对矿区地面沉降成因进行了讨论,最后基于矿区现有的工程地质资料及地面沉降监测资料,采用概率积分法和曲线拟合法预测了矿区地面沉降范围及沉降量,并对预测结果进行了分析。结果表明：①该矿区地面沉降是围岩应力场、矿体赋存条件、矿区地下水疏排、区域地质构造、采空区充填等因素共同作用的结果;②概率积分法预测的采空沉陷区面积约0.22 km2,矿区主井、副井、风井及采矿工业场地大部分位于预测采空塌陷区内,可能引发的采空区塌陷灾害危险性较大;③曲线拟合结果与实测数据较吻合,可较好地反映矿区沉降的实际情况,精度较高。上述结果进一步表明：近年来,矿区地面沉降量和沉降范围呈剧烈加速的趋势,实测沉降影响范围及沉降量远小于预测结果,可见地表仍有一部分建（构）筑物及设施位于预测沉降范围内,此外,随着二期采矿工程的全面展开,矿区地面沉降量及沉降范围在短期内仍会继续增大。     

倾斜中厚低品位铁矿采矿方法选择与优化研究

在充分分析影响采矿方法诸多因素的基础上,采用工程类比、实证设计计算和采场试验的方法,对苍山复杂低品位铁矿采矿方法进行了比选和优化,确定了适合该矿体赋存状态,低成本、高效率、斜坡道直接进采场的大盘区高分层充填采矿方法,解决了该类矿体条件下高采切比、低效率回采问题。     

基于Mathews图解法急倾斜采场暴露面冒落分析

针对地下矿山采场结构参数设计中常用方法未能将结构面对岩体的稳定性影响充分考虑等问题,以云南省某铁矿实际情况为基础,通过对矿山上盘围岩进行结构面调查和分析,并应用Mathews图解法对急倾斜采场暴露面冒落问题进行研究,计算得出采场巷道不稳定极限跨度为4.37 m,上盘不稳定暴露面积为366 m~2,可以对矿山采场现在出现的一些零星冒落现象做出合理解释。针对采场冒落现象,根据采空区缓冲垫层设计的经验公式,得出冒落垫层厚度为2.7 m的计算结果。研究结果在该矿山实际生产、采场参数优化方面存在一定的指导意义。     

基于多种评价方法的复杂采空区群稳定性评价与分级研究

某露天转地下开采的石灰岩矿山由于早期开采不规范,在矿井内形成了多个采空区,严重影响矿山的安全生产。为消除采空区潜在的事故隐患,根据对相应空区的三维激光扫描探测结果,获取了12个空区的空间结构参数,建立了矿山复杂采空区的三维数值模型;利用顶板厚跨比法、简支梁模型分析法、Mathews 图解方法及矿柱安全系数法等方法评价了复杂采空区的稳定性,并划分了各采空区的稳定性等级。研究结果表明：3号空区和6号空区稳定性的评价结果为较不稳定,其他采空区的稳定性相对较好;3号空区不稳定是因为采空区顶板暴露面积较大或跨度较大,6号空区不稳定是因为采空区顶板厚度较薄。