基于FLAC~(3D)下向进路采场参数优化

为获得最优采场参数,应用数值模拟软件FLAC~(3D)对不同进路采场结构参数进行计算,分析不同参数的进路在开挖过程中位移和应力变化特征,获得不同方案进路开采位移和应力随进路宽度和高度的变化曲线,选出最优的进路参数。结果表明:进路宽度的变化对采场顶板的稳定性较进路高度明显,进路宽度达到4.0 m时采场顶板的最大拉应力超出了其自身极限抗拉强度,最大位移量达43 mm,顶板在开挖后自身稳定性较差。综合考虑三山岛金矿新立矿区生产能力和安全性,建议矿山选择进路宽度为3.5 m,高度为3.0 m。     

基于采动应力的深部采场结构量化设计

随着科技的进步,金属矿床地下开采的深度也日益剧增,采深的增加也带来了一系列严重的问题。依托岩石力学工作,对招莱金矿带深部矿体采场结构参数进行设计。以矿山实际为典型,运用理论解析法、经验图表法及理论计算法等方法,对焦家金矿深部矿体的采场跨度、长度进行计算,提出了适用于深部特殊应力状态下的采场结构参数,研究发现在采场宽度6 m,采场高度15 m时,采场长度受两帮稳定性影响,最大长度为30 m,考虑到矿体平均水平厚度为45 m,确定尺寸方案为6 m×15 m×22.5 m,设计矿房垂直于矿体走向布置,确保了深部开采过程中采场的稳定性。在此设计过程中随之形成了一套适用于空场采矿法采场结构参数的设计流程,并结合焦家金矿的生产实践,成功对用分段空场嗣后充填采矿法的结构参数进行了设计。     

基于ANSYS-R法的采场结构参数优化

为提高某矿回采效率,扩大生产能力,对采场结构参数进行优化。运用ANSYS对12种不同采场结构参数进行了数值模拟分析,得出各个方案采场最大主应力、顶板沉降量、两帮位移量和最大拉应力指标值,分析后保留采场宽、高分别为15 m和14 m以下的9种可行方案;采用正交试验极差法（R法）对这些方案模拟所获取的指标值进行显著性分析计算,确定采场最优宽高组合为宽9 m,高14 m;将最优采场结构应用于现场试验,并对试验采场顶板下沉量进行了实测,模拟结果与实测相对误差为7.48%,模拟结果准确性较高。试验结果表明,采用该法优化的采场结构参数不仅能够保证采场的安全稳定,而且能够大幅提高采场生产能力和回采效率。     

基于围岩应力测量的矿块结构参数优化

曹家洼金矿Ⅱ号矿体307、308采场顶板曾发生垮塌,为了掌握该矿体开采过程中的围岩应力及地压显现特点,采用应力解除法并辅以顶板下沉观测和矿柱外形观察的方式,结果表明采场长度达35m时,开始出现拉应力,并随长度的增加而增大;采场高度超过20m之后采场压力逐渐增长;顶板下沉量随采场跨度增大而增加,最大下沉量为8mm。开展采场围岩应力测量,其结果用以指导矿块设计和采场顶板控制收到了良好的安全、经济效果。     

三山岛金矿破碎矿体开采采场结构参数优选

三山岛金矿直属矿区局部矿体较为破碎,为安全有效回采矿体,采用ANSYS有限元模拟软件,对不同结构参数采场的稳定性进行计算分析。通过分析不同参数采场顶板的垂直位移量和竖向应力,结合容许极限位移量判据评判各参数采场稳定性。结果表明,采场的最优参数为:采场宽3.5 m,高2.5 m,该结构参数可确保采场安全高效回采,并得到工程应用验证。     

基于采场结构参数优化后的充填体强度数值模拟

合理的采场结构参数能够有效控制岩体位移,改善围岩应力分布状态,提高采场稳定性.为确定高尔奇铅锌矿采场最优结构参数,根据矿山地质条件和矿体赋存状态,建立5种采场结构模型,通过有限元软件ANSYS进行数值模拟,综合考虑顶板、间柱和充填体柱的拉应力、压应力及位移变化,引入安全系数对各模拟方案进行对比分析.结果表明:拉应力在模...     

遵义锰矿采场地压规律的研究

介绍了用有限单元法和相似材料模型试验对遵义锰矿缓倾斜薄矿体预支顶板锚杆房柱法采场地压规律的研究。结果表明:用锚杆对采场顶板进行预支护,对顶板岩体的稳定是有效的,特别是对较软弱顶板有良好的支护作用;矿房宽取8—10m,矿柱宽取2m是合理的;当顶板离层达45—60mm,或者顶板暴露面积达40m~2以上时,顶板可能垮落。     

某矿采场结构参数设计及顶板稳定性判别

某矿采用人工矿柱代替原生矿柱的房柱采矿法回采,首先根据采场顶板围岩的应力分布和破坏机理得出矿房宽度;然后通过考虑人工矿柱应承受的压力与矿柱强度的关系,在一定的安全系数条件下计算出人工矿柱的宽度,确定出合理的采场结构参数;最后通过Mathew稳定图表法,判别出该采场结构参数对应顶板暴露面积的稳定性。研究结果表明:通过计算得出的采场结构参数为:矿房宽度14 m,人工矿柱10 m;运用Mathew稳定性图表查出N=18.31和S=6.14时,对应的采场顶板暴露面积落点位于稳定区,判别出采场顶板稳定性较好,暴露面不需进行全面支护,只需有局部支护用于控制岩块的片落。     

软弱破碎矿体采场稳定性分析及结构参数优化

采场结构参数是软弱破碎矿体开采的关键问题,对采矿各指标起着决定性作用,不合理的结构参数可能造成灾难性安全事故。以汤丹铜矿4#软弱破碎厚大矿体为研究对象,采用岩体分类统计、工程类比、理论计算、数值模拟等手段对顶柱、矿房及矿柱进行参数优化,并对比各研究方法的优劣。研究表明:汤丹铜矿4#矿体围岩岩体质量为Ⅲ级,矿体为Ⅳ级,矿房最大暴露面积为300 m2;理论计算结果表明:矿房极限跨度是顶板厚度或矿柱宽度的单因素函数,且呈线性正比关系,矿房跨度为10~14 m,矿柱为14~18 m,顶柱为18~25 m,但各理论计算结果差别较大;应用ANSYS与FLAC3D对矿体开挖进行三维数值模拟,从地表岩移、顶板位移、塑性区分布及矿柱最大主应力四个角度进行全面分析,最终得出顶柱高25 m,矿柱宽16 m,矿房跨度12 m为最优结构参数的结论。     

基于FLAC~(2D)的空场嗣后充填法采场结构参数优化

为了探明缓倾斜中厚矿体空场嗣后充填法在不同采场结构参数及不同回采阶段的采场稳定性,引进FLAC2D软件对采场宽度分别为32m、36m及40m时在三种回采阶段的应力、位移和塑性区分布规律进行二维数值模拟。结果表明,充填体理想弹塑性本构模型及矿岩应变软化本构模型适用于矽卡岩矿体,不同开采扰动及矿房跨度条件下采场稳定性不同,当采场沿走向宽度36m以下时最大主应力、最小主应力、塑性区分布及顶板竖直位移在安全范围之内。优化后的采场结构参数为采场沿走向宽度36m,其中矿房31m、间柱5m,实践证明该方案在安全性及经济性上能满足生产要求。     

FLAC3D 在地下矿山采场稳定性分析中的应用

Stable stope is the premise of safe mining in underground mines, and numerical simulation is one of the effective methods to analyze and study the stability of underground rock mass. In order to carry out the stability analysis and research of underground mine stope, taking a mine in Yunnan as an object, FLAC3D software was used to carry out numerical simulation research on the limit exposed area of stope under natural conditions and under the condition of bolt support. The research results show that the limit exposed area of the stope is 400m2 under natural conditions, and the use of bolt support can effectively reduce the roof pressure, control the displacement and deformation of the roof and rock caving, and increase the limit exposed area of the stope to 600m2. It shows that the bolt support is feasible as the roof stability control measure and can guarantee the safety and stability of stope.     

重叠矿段采动下的工程响应仿真与评价

重叠矿体开采的相互作用和响应规律是影响矿山开采安全的重要因素。以镜铁山桦树沟铜矿与上部铁矿体的重叠矿段为研究对象，采用3DMine-Midas-FLAC^3D耦合精细建模数值模拟技术，结合矿山实际工程和采充工序条件，建立了充填矿段铜矿体开采条件下的FeV矿体工程响应数值分析模型，获得了FeV矿体回采巷道等工程结构的位移和应力响应规律，对FeV矿体的开采进行了安全评价和分析。研究结果表明：（1）试验采场的采充过程中，FeV回采巷道2 865 m水平所受开挖扰动最大，最大位移达到2.3 cm，应力最大扰动幅度为11.34%，最大剪应力为1.27 MPa；（2）采充过程中，空区上方中心部分的Z方向应力会减小，应力向四周转移；空区上方中心位置剪应力无明显变化，剪应力在空区边缘变化明显；（3）在试验采场开采过程中，上部FeV矿体的2 880 m和2 895 m水平回采巷道处于稳定状态，建议矿山加快回采进度，实现强采强出，提高矿石回收率。     

戈塘金矿房柱法开采围岩稳定性分析

戈塘金矿矿体厚度变化较大,地质条件复杂。为科学设计井下采场参数,分析采空区顶板的破坏机理及矿柱的承载机理,指导矿山安全生产,以戈塘金矿为研究对象,设计了采场参数,分析了采场围岩稳定性。通过理论计算,采用房柱法开采时,推荐矿柱尺寸为3 m×3 m,矿房跨度不超过10 m;利用有限元软件Phase2对留设不同宽高比的矿柱时采场围岩的稳定性进行了数值模拟分析。结果显示:矿柱内部出现应力集中,采空区顶底板、岩帮为应力降低区域;随着矿柱宽高比的增大,采空区边界附近的应力水平和位移降低,矿柱内应力集中得到缓解,变形量降低。综合分析认为,矿柱宽高比对采场围岩稳定性有一定影响,保持矿柱宽高比约为0.500,可以较好地维持采场稳定。     

采场顶板危岩体冒落过程数值分析

顶板安全问题是矿山安全管理的首要问题,本文通过应用FLAC3D对三山岛金矿采场顶板危岩体冒落过程进行数值模拟分析,分析结果发现,采场顶板形成的拉应力集中未能造成岩体产生拉破坏,而是由于节理、裂隙等小构造的切割作用,致使采场顶板形成危岩体,危岩体在自重及结构面滑移的基础上产生破坏。     

中深孔分段落矿嗣后充填采矿实践

为提高三山岛金矿-600 m以下中厚矿体采矿强度,采用上向中深孔分段落矿嗣后充填采矿法进行开采。首先,在采场上盘和顶柱下方分别施工支护巷道,进行长锚索预支护,有效保证了上盘围岩及采场顶柱的稳固性;其次,在分段采场开采分次爆破过程中,通过上分段上盘支护巷道进入采场,随后进行顶板处理,保证了采场顶板安全;最后,分段采场回采完毕,立即进行充填,缩短了采空区暴露时间,减少了围岩移动。实践证明,该采矿方法具有生产能力大、安全高效及采矿成本低的优点,满足了矿山生产规模扩张的需要,创造了巨大的经济效益和社会效益。     

基于3D-σ有限元法的采场结构参数优化

为保证采矿工程安全的生产环境和高效的生产效率,需要确定合理的采场结构参数。以厂坝铅锌矿高阶段大直径深孔崩矿充填采矿法为工程背景,采用3D-σ有限元分析软件,结合矿山现场,对不同采场高度的4种方案进行模拟计算,研究采矿过程中的开挖、充填等工序对采场稳定性的影响。选取最大拉应力和最大压应力作为判断标准,确定了最优的采场高度,并提出了合理化建议。研究结果对采场结构设计和回采步骤有一定指导意义。     

两步骤分段空场胶结充填采场结构参数优化

合理的采场结构参数对矿山的安全经济回采具有重要意义。某岩金矿山矿体为倾斜中厚矿体,为保证矿山的安全、高效生产,采用两步骤分段空场胶结充填采矿法开采,并对采场结构参数进行优化。采用有限差分软件Flac~(3D)对两步骤回采采场进行数值模拟分析,确定其最优采场结构参数。根据Flac~(3D)数值模拟分析结果确定采场分段高度为15 m,这不仅保证了回采的安全性,并且可以保证回采效率,以低成本、高产出的方式完成矿房回采工作。模拟分析优化结果可用于指导矿山安全经济回采。