不同矿柱重叠率下采空区安全隔层厚度分析

采空区的安全隔层厚度是采场稳定的重要参数之一。为了得到多层重叠采空区在不同矿柱重叠率下的安全隔层厚度,采用ANSYS软件对采空区的塑性区和第三主应力、矿房的顶板沉降和侧壁位移进行了对比分析。研究表明:上下层矿柱重叠率越高,上覆岩层的载荷越能有效传递到底板岩层,多层重叠采空区的安全隔层厚度值越小,矿柱重叠率为0%、50%、100%时所对应的安全隔层厚度值分别为14、10、8 m。     

地下采空区矿柱稳定性分析

针对某地下采空区矿柱稳定性问题,在现场工程地质调查的基础上,按照ＮＣｉ岩体质量分类法对该矿区岩体质量进行了分类,并由此对其岩体强度作出了估算。运用点安全系数法和可靠度分析法分别计算了矿柱的点安全系数和可靠指标,结果表明采空区矿柱处于稳定状态,所得结论与工程实际比较吻合。     

石膏矿采空区积水对矿柱稳定性的影响分析

以矿柱支撑体系为核心的房柱式采矿方法,采空区的稳定性状态是由矿柱和矿房顶板两个基本要素共同决定的。以湖南某石膏矿为例,结合室内力学参数实验,采用Bie-niawski强度公式和二维弹塑性有限元分析程序,分别对干燥采场和泡水采场的矿柱稳定性进行了对比分析。实验结果表明,石膏矿石泡水后其抗压及抗拉强度分别降低至78%,62%。矿柱安全系数计算结果表明,矿柱长期泡在水中,其安全系数下降较大,对采空区稳定性有较大的影响。     

采空区应力变化监测及稳定性分析

采用光弹性应力计对某金矿采空区应力变化情况进行了长期监测，应用模糊C均值聚类算法对监测结果进行了聚类分析，据此，划分了采空区稳定性等级，并对维护采空区稳定性的关键矿柱作了较详细的讨论 ，得出的结论在工程实践中得到了验证。     

基于小变形薄板理论的多层重叠采空区稳定性应用研究

根据载荷传递规律及弹性力学小变形薄板理论分析方法研究采空区的稳定性。通过矿业软件构建矿山采空区三维模型,对上下层不同重叠方式的采空区划分剖面,确定上下层采空区之间的薄板（隔层保安矿柱）,并计算其最大拉应力和最大剪应力。研究表明：最大拉应力和最大剪应力均小于岩体的抗拉强度和抗剪强度,说明隔层保安矿柱不会发生破坏失稳。该研究依托安石坑矿区水泥用石灰石矿,可以在类似情形的矿山推广应用。     

特大采空区及高大矿柱稳定性监测研究

某铅锌矿采用房柱法开采,形成了由4个矿柱支撑的上下贯通的5个大采空区,矿柱宽度10~15 m,高度为40~110 m,空区总体积达75万m~3;地表有季节性河流,上覆岩层最薄处只有144 m。井下采场冲击波对个矿柱的稳定性以及上覆岩层的扰动极大的威胁着矿山的安全生产。针对上述问题,采用微震监测系统对矿柱内岩体稳定性进行研究,成功掌握了各矿柱的受力情况,对矿柱的开裂进行了有效预警,调整井下采矿作业位置,达到了持续有效监测的目的,对矿山的安全生产发挥了指导作用。     

某石英砂矿地下开采保安矿柱稳定性分析

某石英砂矿由于受到产品销售问题及周围环境条件的限制,决定采用地下开采方式。矿体南西部已经靠近矿界,为了保证矿体开采过程中的安全,需要在靠近矿界的矿段预留保安矿柱。因此,采用FLAC3D数值模拟软件,对矿体开采留设不同厚度的保安矿柱进行安全稳定性分析及比较,最终确定留设保安矿柱的合理尺寸。     

露天煤矿境界内地下采空区稳定性影响因素研究

围绕地质条件及岩体力学性质、采空区空间尺寸参数以及露天开采活动等3个方面,对露天矿采空区稳定性影响因素的种类、影响程度以及影响机制展开较深入的分析,并以采空区稳定性的安全系数评价法为例来说明这些影响因素的重要性与作用路径,目的是在采空区评价与治理过程中能够抓住主要因素,兼顾次要因素,做到科学合理、切合实际的进行处理与取值。     

紫金山金铜矿隔离矿柱崩落的采空区稳定性分析

对于露天地下联合开采的矿山,一般崩落地下隔离矿柱来充填采空区,而空区矿柱在爆破动荷载的冲击下能否保持稳定是重点需要关注的问题,其实质是一个动力学问题。使用数值模拟手段,对紫金山露天地下联合开采崩落隔离矿柱充填520 m中段采空区进行动力学分析,并对采空区及矿柱的稳定性进行了分析与评价。     

隔离矿柱回采稳定性影响因素的正交试验分析

通过分析隔离矿柱在回采过程中的影响因素,结合工程实际,选取了隔离矿柱矿房侧壁的回采高度（A）、侧壁厚度（B）、采场长度（C）、采场宽度（D）、是否采一充一（E）和第二步骤充填是否采用全尾砂胶结充填（F）6个影响因素,每个影响因素取2个水平,选用L₈（2⁷）正交表,确定了8个模拟试验方案。建立了隔离矿柱回采模型,对隔离矿柱开挖之前的应力分布进行反演分析,运用FLAC^3D数值模拟软件对正交试验方案进行开挖模拟运算,分析了各个方案隔离矿柱回采之后的应力分布情况及其位移变化,得出模拟结果。分析结果显示：A、B、C、D、E、F 6个影响因素产生的Y方向位移极差分别为4.8、0.698、1.404、1.305、1.623、0.164 mm,即隔离矿柱矿房侧壁的回采高度（A）对其稳定性影响最为显著,而第二步骤是否采用全尾胶充填（F）影响最小。     

矿柱流变对采空区顶板稳定性的影响

为研究岩石流变特性对采空区长期稳定的影响,基于Reissner厚板和流变力学理论构建了矿柱-顶板流变力学模型,并推导出顶板沉降位移关于流变时间的关系式;依据不同边界条件将顶板破坏过程划分为固支、固支-简支、简支和内部破坏四个阶段。研究结果表明:所建立的流变力学模型可用于对采空区稳定时间的预测,并为采空区及时处理提供参考。     

复杂空区群影响下矿山边坡稳定性数值模拟

以河北某金矿多年开采形成的复杂空区群为背景,利用FLAC3D建立三维计算模型,研究空区群影响下的露天开采边坡稳定性,选取典型剖面计算了边坡稳定安全系数。结果表明：空区的存在对边坡的整体稳定性影响不大,但靠近边坡边帮的空区可能引起边坡的局部失稳;空区经废石非胶结充填方式处理后,边坡安全系数能显著提高,稳定性有明显改善。该研究方法可供类似矿山借鉴。     

大冶铁矿采空区稳定性模拟分析

为了回收采空区矿柱,以大冶铁矿采空区充填体为例,根据Mohr-Coulomb材料变形模型,建立了采空区应力数值分析模型,模拟了充填前后采空区的应力变化及塑性区的分布情况,通过两者的对比得出充填前后采空区的稳定性结果。研究证明采用充填法对采空区进行处理,不仅改善了采空区应力的作用,还缩小了矿体内的塑性区域,很大程度上提高了采空区的稳定性。     

基于3DEC的采空区稳定性分析

针对湖北三鑫公司金铜矿山调查采空区和变形、应力、破坏区及采空区周围的稳定性,并定位采空区的位置。根据地层信息、地质构造、采空区、溶洞、地应力测量和完整的岩石和间断界面的地质力学性能,利用3DEC软件建立三维数值模型,加载采空区周围的应力和变形条件以及岩体有限大小的连续性和相当复杂的三维地质进行了模拟。结果表明,该地区可以有拉伸或剪切的失败和高变形。在AGI实测基础上,利用3DEC数值模拟,通过预测结果与实际沉陷情况的比较,验证3DEC系统在开采沉陷预测中的适用性,证明其能较好地反映开采沉陷实际情况。     

护顶层对石膏矿采空区稳定性影响研究

大多数石膏矿山采用房柱法开采,通过在采场中保留一定厚度的石膏层来维护顶板的稳定性,护顶层是影响采空区稳定性的重要因素之一。在石膏矿采场护顶层破坏模式分析的基础上,以湖南常德某矿山的实测数据为例,采用理论计算方法,分析了护顶矿层稳定性的影响因素,根据该石膏矿开采结构参数,提出了合理的护顶层厚度,为石膏矿山采场护顶层厚度的设计提供了理论依据。     

高速公路下伏采空区稳定性分析及注浆处理

在查阅相关文献的基础上，运用相关的理论，建立了二维有限元模型，并结合京珠高速公路未阳至宜章段的实际情况，得出了一些结论，以期能为相关的工程起借鉴作用和提供有益的指导。     

多通道声发射监测系统在井下采空区稳定性监测中的应用

声发射系统作为一种探测岩体内部应力变化的技术从其诞生到现在已逐渐成熟。本文对大宝山矿业公司声发射技术应用过程中的关键问题进行了探讨,可以对应用声发射监测系统的其他相似工程起到一定的借鉴作用。     

空场人工点柱替换原生矿柱回采技术及工艺

针对采用空场法开采的矿山采空区内原生矿柱回采技术难题,采用人工矿柱替换原生矿柱的残矿资源回收方案。其实现方法是:通过对原生矿柱开采前的空区稳定性数值模拟分析,反演空区允许的极限暴露面积,据此作为人工点柱布置和参数计算依据。为保证人工矿柱的稳定性,对倾斜底板进行台阶削平处理,并以三角形结构布置底座钢筋。采用井下废石砌筑人工点柱外墙,利用矿山已有的全尾砂胶结充填系统充填点柱内芯,待充填体沉缩凝固形成一定强度后,再以预制楔形体结合混凝土泵送充填联合接顶的工艺充填接顶,确保人工点柱的强度及有效接顶。     

隧道穿越采空区的稳定性分析与研究

以小江口隧道和坪地煤矿为研究对象,根据工程所在地的地质条件和围岩特点,利用数值模拟的方法,对采空区的稳定性及其对隧道的影响进行分析研究,并针对分析结果提出相应的治理方案,从而为小江口隧道的安全施工和营运提供理论支持。研究结果表明,一、二盘区留设的点柱稳定性较差,不能起到长期支撑顶板的作用,一、二盘区部分采空区会产生顶板冒落;隧道K线ZK67 555至隧道出口段、D线ZK67 466至隧道出口段两侧各90m范围内的下覆老采空区需进行充填处理。     

多空区条件下崩落放顶过程的地压显现与矿柱稳定性研究

针对柿竹园多金属矿空区处理现状,采用FLAC3D软件对崩落放顶过程进行了数值模拟分析,模拟结果反映了采空区范围的地压活动规律及矿柱稳定性变化情况,对同类多空区矿山开采具有积极的指导意义。