露井联采不同边坡保护煤柱宽度的影响分析

以某露天矿实际情况为例,以FLAC3D为研究手段,对露井联采区应力场分布规律及露天与井工开采相互影响进行了数值模拟,分析了不同边坡保护煤柱宽度下临近边坡区域及边坡表面的位移特征,为露井联采条件下确定合理的边坡保护煤柱宽度提供了依据。     

露井联采模式下井工开采对边坡稳定影响分析

给出了露井联采的实际意义,分析了露井联采模式下井工开采对边坡稳定性的影响,通过计算机模拟验证了井工开采可能导致的地表和边坡台阶的变形和沉陷。     

露井联采合理边坡保护煤柱宽度确定

针对近水平赋存煤层,分析露井联采技术适用条件,总结露井联采下边坡的变形破坏机理。根据我国内蒙古某露天矿的物理力学参数建立数值模型,利用UDEC2D软件模拟不同边坡保护煤柱宽度开采方案,通过理论分析和数值计算确定工作面覆岩移动规律,对比分析各方案从而优化保护煤柱宽度参数,综合考虑边坡稳定性及资源开发利用率,最终确定合理边坡保护煤柱宽度为100 m,为类似露天矿山开采提供理论依据。     

基于RFPA的露井协采边坡下井工开采方向优化设计

为了研究不同井工开采方向对露井协采边坡的影响规律,根据平朔矿区露井协采实例和岩土体力学参数建立数值计算模型,运用RFPA真实破裂过程模拟软件对平面条件下井工开采方向对露井协采边坡变形破坏机理进行了研究。结果表明,相对于向坡开采,背坡开采对露井协采边坡岩体扰动更加明显;井工开采对露井协采边坡的影响呈现出偏态性,开切眼侧边坡岩体受井采扰动更为严重。     

露井协调开采边坡稳定性监测

基于露井联采井工开采对露天边坡变形的显著特征及矿压控制原理,分析了边坡的变形机理,建立了边坡稳定性监测的基本方法,通过监测体现露井联采边坡矿压显现指标,包括边坡地表位移,岩体深部变形以及边坡应力,分析了井工开采对边坡稳定性的影响。安家岭二矿的边坡实测表明,井工开采对边坡稳定性影响较大,回采一定距离后,边坡平台出现破断及滑动,具体表现为:边坡地表及深部位移显示+1 379 mm平台处出现裂缝,使裂缝左右岩体分别向不同方向移动,地表位移为91.33 mm,深部位移为88.36 mm,平台出现裂缝前最大积聚应力为828 k N。研究结果为深入研究边坡变形与控制的基础理论提供了依据,为露井联采工程设计提供了明确的理论指导。     

关键层耦合作用下露井联采边坡滑动深度分析

通过理论分析和相似材料模拟实验,提出了控制露井联采边坡稳定的"关键层"概念,研究了"关键硬岩层"与"关键弱层"耦合作用下的露井联采边坡变形破坏机理。建立工程力学模型,推导出了关键层耦合作用下露井联采边坡滑动深度的预计公式,以平朔矿区安家岭露天矿北端帮井工开采引起的边坡滑动为工程实例,对公式的适用性进行了验证,结果表明,预计结果与相似材料模拟实验结果、现场位移监测结果三者基本吻合。通过研究,实现了露井联采边坡潜在滑移深度的合理预计,为露井联采时空关系优化、边界参数合理确定、边坡变形监测与失稳治理等工作提供了依据。     

露井联采边坡稳定性影响因素分析

针对露井联采矿井边坡稳定性差且影响因素多的实际情况,以国内某露天煤矿为工程背景,应用极限平衡和数值计算方法,首先将单一露天开采的边坡与露井联采边坡的稳定性进行对比研究,并对露井联采分为先露天后地下开采和露天与地下同时开采进行具体分析.研究表明,采空区的存在会降低边坡的稳定性,同时采空区最终的回采边界线的位置对整个边坡稳定性与资源采出率的影响是至关重要的.     

露井联合开采条件下矿山边坡运动损害规律研究

露井联合开采时,采动效应会综合叠加,矿山边坡将受到数个应力场作用,复合采动影响下的边坡岩体的滑移机制与变形规律会更加复杂。以安太堡露天矿露井联合开采影响边坡为研究对象,利用数值模拟的方法研究了该露天矿东帮边坡在露井联合开采影响下不同开采进度时,边坡岩体的运动规律、地下开采上覆岩体的损害机制,从而系统地归纳出安太堡露天矿露井联合开采影响边坡可能发生的破坏模式,为采区安全生产提供了科学指导。     

露井联采区综放开采采动垂直应力分布规律研究

 为了评价露井联采区特厚煤层综放开采顶煤的冒放性以及为采场围岩控制提供依据,采用FLAC-3D数值模拟方法研究了平朔安家岭2#井工矿B902工作面条件下,露天矿边坡、排土场等因素对露井联采区综放开采采动垂直应力分布的影响。模拟结果表明,露井联采条件下,边坡周边岩体由三向应力状态转为二向应力状态;受边坡及排土场的影响,工作面前方6 m处的垂直应力最大值出现在远离边坡侧,偏离工作面几何中心的距离占工作面面长的5.3%,井工开采区和采空区区域沿工作面倾向剖面上垂直应力呈不对称分布;与工作面远离边坡侧的未开挖区域相比,邻近边坡侧的未开采区煤岩层中的垂直应力值和应力集中影响范围较小。     

露井联采区综放开采采动垂直应力分布规律研究

为了评价露井联采区特厚煤层综放开采顶煤的冒放性以及为采场围岩控制提供依据,采用FLAC3D数值模拟方法研究了平朔安家岭2#井工矿B902工作面条件下,露天矿边坡、排土场等因素对露井联采区综放开采采动垂直应力分布的影响.模拟结果表明,露井联采条件下,边坡周边岩体由三向应力状态转为二向应力状态;受边坡及排土场的影响,工作面前方6m处的垂直应力最大值出现在远离边坡侧,偏离工作面几何中心的距离占工作面面长的5.3%,井工开采区和采空区区域沿工作面倾向剖面上垂直应力呈不对称分布;与工作面远离边坡侧的未开挖区域相比,邻近边坡侧的未开采区煤岩层中的垂直应力值和应力集中影响范围较小.     

露天转地下开采诱发高边坡滑移机制研究

露天转地下开采过程中边坡稳定问题是矿山安全生产的关键技术和核心难题之一。以工程实例为基础,应用离散元数值模拟,选取合适的力学参数,运用3DEC、Matlab等软件系统,分析了地下开采对高大边坡稳定性的影响机制、滑移特点和后续变形发展趋势。研究结果表明：受露天与地下开采两者的复合采动作用的影响,滑移变形产生了叠加作用,地表的下沉曲线形成多个大小不同的下沉盆地,导致不同区域边坡岩体变形破坏程度也不同。根据数值模拟结果可知：地下采区的不同开采阶段诱发的移动角大小不同,开采厚度不同,上覆岩体的破坏程度也不同。所以,露天转地下开采中,边坡稳定性主要受到采空区处理方式和开采厚度等多重因素的影响;在边坡稳定性评价时,需要结合具体开采情况进行分析和评价。     

书记沟铁矿地下开采岩层移动界线的圈定

书记沟铁矿地下开采导致地表沉陷垮塌，沉陷坑影响范围可能波及周边村庄，设计采用工程类比法确定岩层移动角，通过现场实地调查运用数值模拟软件对该矿地下开采过程进行模拟分析研究，最终确定出岩层移动角为：斜长角闪岩上盘62.5°，下盘62°，走向65°，第三系、第四系移动角取45°。     

采动边坡失稳的动力过程及典型变形破坏机理

以平朔矿区露天井工协调开采工程实践为背景,采用物理模拟与数值分析相相结合的方法,分析了采动边坡的变形破坏特征与应力分布规律,揭示了"关键硬岩层"与"关键弱层"耦合作用下采动边坡的变形破坏模式与典型失稳机理,提出了采动边坡变形破坏演化的四阶段理论,即表生改造、结构改造、时效变形和最终失稳(稳定),建立工程力学模型,推导出了采动边坡进入时效变形和最终失稳(稳定)阶段的判据。     

甲玛多金属矿露井联采条件下露天边坡稳定性评价

为了研究甲玛多金属矿在露井联采工况下,地下开采对露天矿边坡稳定性的影响,采用数值模拟方法,结合该矿山工程地质条件及采矿方法,建立大型三维地质模型进行计算分析。结果表明,大规模地下充填开采后,顶板覆岩发生一定程度的下沉,在矿体回采及充填过程中,对于覆岩的支撑作用主要靠盘区柱及盘区周边的围岩实现。地下矿体回采结束后,角岩露天坑的西边帮区域变形相对剧烈,但该区域变形量较小。因此,大规模地下充填开采对于露天边坡稳定性的影响甚微。     

地下铁矿扩界开采地表影响范围计算

矿山开采过程中往往会形成一定的空区造成地表的沉陷。为确保矿山的安全生产并提供地表影响范围计算的科学依据,针对某铁矿采用胶结充填法采矿需进行扩界开采的工程实际,将该矿的地表影响范围运用概率积分法和FLAC3D数值模拟软件进行预测。在已知该矿9条勘探线矿体形状的基础上,取地表沉陷数值为参考标准计算出地表最大变形区域;以FLAC^3D建立矿山的仿真模型,真实反映矿区的三维地理、地质信息和各地层材料的内在属性,模拟开挖过程中地表变形的动态发展,最终确定地表变形等值线图。由此得出矿区开采中心部位沉降值为18 mm,生产企业周围沉降值cm级以下,居民住房位于2 mm沉降圈以外,扩界开采带来的影响较小。地表监测数据进一步佐证了上述计算的准确性,扩界开采地表沉降范围计算可以指导矿山生产保证安全,有长远的意义。     

地下难采矿体回采工艺系统可靠性研究

基于地下难采矿体的回采工艺系统,采用系统工程分析方法,分析影响地下回采系统可靠性的各个环节,并结合实际情况,确定采矿系统是由多个环节串联而成。在此基础上运用马尔可夫过程建立回采工艺系统的可靠性数学模型,并确定其可靠性指标,通过计算分析研究系统的可靠性。运用Monte-Carlo数值模拟法代替传统方法计算故障率、修复率,一定程度上提高了计算结果的精度。结果表明：马尔科夫过程与Monte-Carlo模拟方法在一定程度上提高了地下难采矿体回采工艺系统可靠性的评价水平,这对矿体在回采方案设计、加强安全管理、提高回采效率、有效预防事故等方面有理论指导作用。     

采动区瓦斯地面井抽采影响范围及流量变化规律研究

为解决煤矿采动区地面井布置间距目前大多依靠工程经验获得而缺乏科学理论根据的问题,采用COMSOL Multiphysics数值模拟软件建立了计算采动区地面井抽采瓦斯纯流量和瓦斯压力分布的三维数值模型.以岳城煤矿相关物性参数计算出符合实际情况的煤岩渗透率、孔隙率及瓦斯质量源项,以此为基础进行数值模拟.模拟分析结果表明,在...     

程潮铁矿联合开采采场的地压分布与控制

以程潮铁矿-430 ~ -500 m阶段矿体以2种采矿方法联合开采为工程背景,探究在2种采矿方法联合开采条件下采场的地压分布及采场的稳定性问题。以有限差分法理论为基础,运用FLAC3D数值分析软件,模拟该矿体开采过程,根据模拟结果,分析采场的应力在开挖前后的变化情况、开挖前后的采场的安全系数和开挖过程中隔离矿柱的变形情况。根据具体情况,提出了相应的地压控制措施及相应的管理制度。     

基于概率积分法和FLAC3D数值模拟法的地下采矿对露天采场影响分析

为保证某矿山地下矿体与露天矿体协同开采的安全稳定,根据矿体赋存条件,采用概率积分法与sufer软件相结合的方式,预测出地下开采引起的地表陷落结果,将预测结果、FLAC3D数值模拟结果与《有色金属采矿设计规范》中的相关规定数值进行对比,从而分析该矿山采矿方法对位于地表的露天采场稳定性的影响。采用概率积分法的变形预测结果表明,地下开采完后,整个露天边坡处于III级构筑物保护范围内;采用数值模拟法计算结果表明,地下开采完后,整个露天边坡均在II级构筑物保护范围内。理想条件下的概率积分法与FLAC3D数值模拟方法结果大致吻合,两者计算结果均在相关规范的安全允许范围内,对于地下和露天协同开采具有指导意义,也证实了2种方法的准确性。     

井工露天复合开采边坡稳定性研究

采用相似材料模拟试验以及数值模拟计算研究了井工露天复合开采条件下边坡的稳定性。通过逐步分析单一井工开采、井工露天复合开采时围岩的破坏模式及变形规律,了解了井工露天复合开采对后期边坡开采的影响和不利条件,在此基础上分析了边坡开采的破坏模式以及破坏机理。计算结果表明设计边坡能够满足整体稳定要求,但上部平台需要加固处理,下部平台需要进行监测以防滑坡事故的发生。