神经网络计算在采场结构参数分析中的应用

综述了岩土工程结构分析和设计中神经网络计算研究的现状与趋势,指出了进一步发展神经网络计算的策略及方向,分析了神经网络计算在岩土工程结构分析中的应用原理和基本BP神经网络计算的材料的本构模型,并将神经网络计算方法应用于新城金矿地下采场结构参数分析和设计过程中,结构表明,神经网络计算是岩土地下工程结构分析中一种很有发展潜力的新方法。     

采场结构参数优化与验证

合理设置采场结构参数是矿山企业需解决的技术难题。以大新锰矿西北采区+340 m中段的采矿工程为背景,采用Mathew图法验核现有采场设计参数的合理性,优化了采场结构参数。研究结果为:1矿山矿柱尺寸选取合理,能够保证开采安全;2矿块斜长为60 m时,Ⅰ矿与Ⅱ、Ⅲ矿的矿房沿走向的极限宽度理论计算值分别为13.5,10.8 m;建议在今后采矿设计中矿房宽度取9 m;3合理布置西北采区Ⅱ、Ⅲ矿矿柱与Ⅰ矿矿房采空区位置,使之达到上下对应,减少矿柱不合理布置带来的安全隐患。     

内蒙古某铅锌矿采场结构参数优化

内蒙古某矿山采用分段空场嗣后充填采矿法生产,为详细分析2种采场结构参数方案（矿柱长度分别为10 m和15 m）对应的采场稳定性情况,以位于矿区150 m水平、二采区范围内的矿房为研究对象,采用MIDAS-FLAC3D软件耦合建模数值模拟分析方法,讨论了不同矿柱长度下矿体上下盘及顶底板的应力、位移和塑性区的力学响应规律。研究表明：2种方案对应的采场稳定性良好,考虑到高效开采要求,推荐选择矿柱沿走向长度10 m、采场沿走向长度40 m、采场宽度20 m、阶段高度90 m为采场最佳结构参数。     

某矿采场极限暴露面积与结构参数优化

针对某矿的工程地质及矿体赋存等条件,首先运用Mathew稳定图表法初步确定了采场的极限暴露面积,再根据正交数值模拟试验,得出不同暴露面积下采场的力学规律。两种方法得出的数据可以相互验证以及做出综合决策,以一种更全面的方式去优化采场结构参数。     

某磷矿深部缓倾斜矿体采场结构参数数值模拟研究

湖北宜昌某磷矿开采标高为+30～+720 m,区内最大埋深将近1000 m,平均埋深约700 m。在确定大埋深矿体的采矿方法时,采场结构参数是经济安全开采的关键参数。借助有限元软件Midas-GTS对其采场结构参数进行模拟,研究分析普通点柱法和条带嗣后充填法两种采矿方法不同采场结构参数下,顶底板及矿柱的应力应变情况,为矿山科学确定采场结构参数提供科学依据。     

采场围岩稳定性的FLAC算法分析

介绍了FLAC算法的基本原理，并采用LFAC程序分析了瑞典某地下铁矿采场围岩的稳定性，得出了一些有意义的结论。     

大结构采场采矿工艺风险因素分析和控制

针对影响地下矿山安全高效回采的风险因素多样化特性,选取对采场稳定性有决定性作用的采场暴露面积和爆破震动2个因素,结合李楼铁矿大结构采场回采的工艺特性,使用Mathews稳定图方法确定采场合理的暴露面积;基于萨氏理论和爆破震动对地表影响的国家标准,确定中深孔爆破最大单段药量值。最终确定如下措施控制风险因素:采场长度控制在80m以内,顶板暴露面积1600m~2以下,侧帮暴露面积8000m~2以下;采用孔间微差多排同时起爆时,单段药量最大为530kg。在上述控制措施下进行生产作业,避免发生安全事故,保证了李楼铁矿安全高效回采。     

某铜矿采场结构参数优化

某铜矿现采用露天开采,考虑资源接替,须尽快实现地下开采达产,而合理的采场结构参数是矿山顺利实现地采达产的重要保证。根据铜矿赋存条件和矿体特征,分别设计了方案1(矿柱跨度为15m,矿房跨度为15m)、方案2(矿柱跨度为12m,矿房跨度为18m)和方案3(矿柱跨度为10m,矿房跨度为20m)。采用FLAC3D数值模拟软件对3种方案进行数值模拟研究,从位移、应力以及塑性区3个方面进行计算分析,确定了有利于采场稳定的结构参数。研究表明:方案2既能保证采场安全,又可高效生产。研究结果可为国内外分段空场嗣后充填法推广应用提供一定的理论参考依据。     

某方解石矿采空区稳定性分析和采场参数优化

为尽可能提高矿山回采率和资源利用率,并确保矿山安全生产,采用矿柱安全性分析法对某方解石矿+280 m水平采空区稳定性进行分析,采空区矿柱1安全系数Fs=0.85,小于安全稳定系数值1.5,存在被破坏的可能性较大,从而不能保持该采空区的长期稳定,应采取针对性措施加以防范。因矿山采场参数仅凭经验设计,未进行定量分析,经矿柱安全性分析,+260 m水平设计的矿柱安全系数Fs=8.2,+240 m水平设计的矿柱安全系数Fs=6.96,远远大于1.5,故对设计的采场要素进行优化,采场宽度由8 m调整为10 m,矿柱宽度调整为5 m,矿柱方式由条形改设为正方形;优化后矿柱安全系数+260 m水平Fs=2.05,+240 m水平Fs=1.75,矿柱的安全系数仍在1.5以上;采场参数优化后,可使矿山回采率由28%提高到42%,较大地提高了矿山的资源利用率。     

用Mathew法确定侯庄矿区矿房的结构参数

阐述了 Mathew法确定矿房结构参数的实质 ,及实际应用中的计算步骤 ,并用该方法确定了侯庄矿区的采场结构参数 ,且在实验性开采中初见成效。     

Mathew法在矿山深部采场稳定性分析中的应用

采矿工程中采场结构参数是影响其安全和经济效益的重要因素。采用Mathew法对老厂矿13-8#矿群采场进行结构尺寸设计和稳定性分析。分析结果表明,顶板为稳固性差的玄武岩时,采场最大暴露面积为160m2,采场规格参数为8m×20m或10m×15m;顶板为较稳固的大理岩时,可采取相应的顶板控制措施,增大最大暴露面积,建议采场最大允许暴露面积控制在750m2以下,且在同等暴露面积条件下,可以通过减小采场跨度,增大采场长度来改善顶板稳固性。     

无底柱空场采矿法的研究与应用

板石矿业公司井下矿17#矿组属于中厚以下矿体,采用无底柱分段崩落法开采,存在着矿石损失、贫化率较大的难题.经过分析和研究,对10m以下中厚矿体采用分段凿岩、阶段空场出矿法开采,可以提高矿石回采率和减少矿石损失、贫化.对矿产资源的有效利用和提高矿山经济效益具有重要意义.     

井塔结构有限元分析

采用ANSYS大型有限元程序对井塔实物建模后．进行了模态分析。获取了井塔振动的前15阶固有频率及相应振型。为在设计塔式多绳摩擦提升机时．避免共振造成的过大振幅提供了有力的依据。     

缓倾斜互层矿体房柱法采场结构参数及稳定性研究

房柱法开采缓倾斜互层矿体时形成复杂的岩体工程,其采场结构参数严重影响着采矿作业的安全性和经济性。本文针对缓倾斜互层矿体提出了矿房合理布置形式,并通过多种理论计算与分析确定了采场结构参数,为应用房柱法开采类似技术条件的矿体提供了完整的研究路线和快速的解决方案。     

大直径深孔阶段空场嗣后充填采矿稳定性研究

本文针对大直径深孔阶段空场嗣后充填采矿法的特性,开展了采场开采及充填体整体效果的数值模拟工作。通过对采场结构参数、开采顺利进行了应力分布、竖向位移和塑性区的稳定性分析,验证了矿山开采期的安全。同时,通过矿山开采结束后的充填体稳定性、地表的位移分析,开展了地表建构筑物的保护限值分析。综上,本文认为对大直径深孔阶段空场嗣后充填采矿法开展采矿稳定性研究是必要的,为矿山的建设和后续经营均具有较好的经济、环境和社会效益。     

采用超级采场结构参数降低采矿成本的探讨

针对梅山铁矿目前采矿生产存在的问题,论证了进一步加大结构参数的可行性,提出采用超级采场结构参数是矿山采矿技术发展的方向,对加大结构参数后的效果进行了预测。     

综放工作面回采巷道锚杆支护解除机理与实践

为了防止顶板初次垮落步距加大和工作面端头较大范围悬顶,基于潞安矿业(集团)公司漳村矿2203工作面安全高效生产的重要性,采用理论分析、数值模拟和现场试验的方法,分析了锚杆支护解除前后回采巷道顶板状态、煤柱支承压力分布、煤柱屈服区宽度、邻近巷道围岩移动破坏等变化情况,研究了回采巷道锚杆、锚索支护解除机理、方法及工艺过程。结果表明：实施锚杆支护解除可以减小初次垮落步距,增加初采放煤量,减小煤柱压力,改变工作面邻近煤柱的受力状态,提高煤柱整体强度,可以回收锚杆、锚索及组合构件。2203工作面成功回收90%以上的可回收锚杆,不可回收锚杆（索）的托盘及钢带等基本回收,初采垮落步距减小了8 m,增加初采放煤量7 311 t。     

基于拓展的Mathews稳定图法的采场结构参数优化

合理的采矿结构参数是保障金属矿地下开采的前提。为了优化缓倾斜破碎金矿体的采场结构参数,以采场稳定概率大于95%为目标,引进拓展的 Mathews 稳定图法来优化采场最大跨度和暴露面尺寸,并采用考虑岩梁自重的弹性力学简支梁等理论进行验证。结果表明,当采场长度80 m时,回采进路跨度小于4.36 m时即可保证采场不会破坏;当采场长度80m时,采场顶板跨度为4.3 m,采场上盘跨度为3.0 m,采场稳定概率能达到95%;优化后的上向进路充填法采场结构参数为3 m×3.5 m。现场工业试验表明,该采场结构参数条件下回采过程中采场顶板及围岩未发生垮落及剥落现象,采场稳定性良好。因此,基于拓展的Mathews稳定图法适用于缓倾斜破碎矿体的采场结构参数优化。