深井开采的岩石力学研究及工程应用

综合分析了深井开采岩石力学性质和地压显现的特点,在此基础上提出了适宜于深井开采的弹塑性理论本构模型,并应用于冬瓜山深井开采场结构参数的数值优选,运用正交试验原理设计计算模型,并采用屈服函数作为复杂应力条件下的岩体破坏判据,数值分析的结果给冬瓜山深井开采采场稳定性的预测和控制提供了科学依据。     

深井特厚煤层综放开采适应性研究

巨野龙固煤矿1401工作面为深井大采高综放工作面,开采深度为800 m左右。为分析大采高条件下综放开采煤壁裂隙发育及煤矸放落的流动场特征,通过理论分析对3煤层综放工作面顶煤冒放性进行分析,理论证实龙固煤矿3煤层适宜采用综放工艺。应用FLAC3D数值模拟软件研究深井复杂条件下采场应力随工作面推进分布特征、顶煤塑性破坏规律的影响,为深井厚煤层确定放煤工艺参数、实现工作面安全高效生产提供理论依据。     

Mathew法在谦比希铜矿东南矿体采场稳定性分析中的应用

在深井开采中,采场结构参数的选择对矿山的安全、高效和经济开采具有重要的意义。以谦比希铜矿东南矿体北采区为研究对象,根据该铜矿的开采技术条件,采用Mathew方法计算稳定性指数N和形状因子S,确定该铜矿的采场结构参数。研究表明,矿体沿走向布置时,顶板跨度需要限制在7.14 m左右,若需要加大跨度,则需要在中间预留少量点柱或对顶板进行支护,该研究成果可为矿山采场结构参数选择提供重要的参考依据。     

南非某金矿深井开采技术探讨

针对南非某金矿深井开采过程中存在的主要问题进行了分析,结合正在实施的二期工程,根据矿脉厚度及产状变化调整采矿方案,从而降低了贫化率,提高了回采率,实现了连续性开采,并对深井回采顺序、结构参数、采场通风降温、排水、地压管理等工艺措施进行了阐述.     

某磷矿采场结构参数优化及岩体稳固性模拟

采场结构参数直接关系到采场自身的稳定性及开采过程的整体安全,选择合理的采场结构参数,有利于采场稳定,并提高开采速度。针对采场稳定性的问题,采用数值模拟的手段对采场结构参数进行优化,从开采过程中矿岩的位移、应力和塑性区等方面进行了详细分析。在保证安全的条件下确定了最优的矿块结构参数,为矿山规模化生产提供了有力的理论支撑。     

深井硬岩矿山采场结构参数优化的数值模拟研究

本文利用有限元数值分析软件对深井硬岩矿山采场高度为80m,跨度分别为15m、20m、25m、30m四种工况下的采场稳定性进行了优化数值模拟研究,定量地计算和分析不同跨度下采场围岩的应力、位移和拉应力区的分布状况,确定了有利于采场稳定的结构参数。研究结果表明:在深井硬岩矿山中,当采场高度为80m,采场跨度为20m时,采场围岩的受力状态与整体稳定性较好。研究结果给深井硬岩矿山采场设计提供了新的思路和方法。     

大埋深采煤工作面矿压特征的数值模拟

以淮浙煤电公司顾北煤矿的1262(1)综采工作面为工程背景,通过计算机数值模拟和现场实测等研究方法,对深井开采的矿压特征和围岩控制技术进行了研究,采用FLAC3D对不同深度采场进行数值模拟,分析比较浅部与深部采场其超前支承压力的变化特征,为深井工作面的安全高效生产提供了指导。     

某磷矿采场结构参数优化及岩体稳固性模拟研究

采场结构参数直接关系到采场自身的稳定性及开采过程中的整体安全,选择合理的采场结构参数,有利于采场稳定,并提高开采速度。针对采场稳定性的问题,采用数值模拟的手段为采场结构参数进行优化,从开采过程中矿岩的位移、应力和塑性区等方面进行了详细分析。在保证安全的条件下确定了最优的矿块结构参数,为矿山规模化生产提供了有力的理论支撑。     

基于FLAC3D的二步采场结构参数优化及工程应用

为了保证三山岛金矿二步采场的生产能力和开采安全性, 采用三维有限元方法对不同结构参数的二步采场开采稳定性进行分析,优选安全合理的采场参数。通过计算和分析不同结构参数的二步采场在开采过程中顶板和上盘围岩的应力、位移变化特征,得出不同参数的采场稳定情况。结果表明：当采场高度为12 m时,顶板和上盘围岩的拉应力和位移都较大,采场的稳定性较差;当采场宽度大于10 m时,顶板和上盘围岩的拉应力和位移的变化率呈增长趋势,采场稳定性逐渐变差。因此,建议二步采场宽度为10 m,高度10 m。将优化结果应用于工程实践,表明该参数安全合理,保证了矿山安全高效开采。     

大台沟铁矿采场通风研究

大台沟铁矿是国内首个正在设计的深部开采型特大矿山,设计采用大间距无底柱分段崩落法开采,可以减少采准工程量,减轻矿山开采通风压力.采场实行风筒通风方式,适合独头巷道掘进,节约能源,是对国内深井开采通风降温技术的新探索.     

深井矿山地压活动调查与分析研究

为了更好地预防深井地压灾害,对某深井开采矿山开展了地压活动研究,对其宏观地压现象进行了统计,并对其初步原因进行了分析。得出该深井矿山浅部区域的地压活动主要受地质因素以及工程因素的影响,而深部区域除此之外,还受采深的影响。巷道离采场越近,越容易受到开挖扰动的影响。随着该矿山开采深度的增加,地压活动现象越来越明显,且深部区域地压活动明显比浅部区域地压活动更为频繁。     

基于3D-σ有限元法的采场结构参数优化

某地下矿山由于采用固定的采场结构参数,导致开采过程中采场结构不能适应开采应力环境的变化,采场顶板及围岩垮冒现象时有发生,给井下生产带来了严重的安全隐患。根据矿山的矿体赋存特征和开采技术条件,采用3D-σ有限元分析软件对矿山可能采用的四种采场结构参数方案,在不同埋藏深度时的稳定性进行了数值模拟研究,获得了不同埋藏深度时的最佳采场结构参数,为矿山的采场结构设计提供了理论支撑。     

基于FLAC3D的上向水平分层充填法采场稳定性分析

小东沟金矿厚大矿体采用上向水平分层充填采矿法开采,合理的采场结构参数直接关系到采场稳定性和矿体开采效率。设计3种采场结构参数,建立FLAC3D数值模型进行计算。模拟结果表明,矿房开采过程中各方案最大主应力、垂直方向位移和塑性区体积均较小,开采矿柱时应力、位移和塑性区体积值均急剧增加。矿房跨度过大易导致矿柱开采过程中采场稳定性降低,增加安全隐患。最优采场结构参数为矿房宽6m,矿柱宽5m。模拟结果为小东沟金矿采场结构参数的确定提供了理论支撑。     

基于FLAC3D 的某铁矿采场结构参数优选

为提高矿山开采效率及开采过程中采场顶板的稳定性,利用FLAC3D 软件建立数值计算模型,模拟不同结构参数的采场分步骤、分层回采及充填过程,对采场顶板的受力变化情况进行研究分析,从而判断不同结构参数和不同的开采阶段采场顶板的稳定性情况。结果表明,一步骤回采时顶板的稳定性较好,二步骤回采过程中顶板稳定性较差,应加强对采场顶板的监测与支护工作;通过对不同采场宽度和上下分层高度的方案对比分析,得出了采场最优结构参数,进路宽度为5 m,上分层高度为3.5 m,下分层高度为4.5 m。结果为采场结构参数设计提供了理论依据。     

深部高应力区采场结构参数优化研究

采用合理的采场结构参数是实现深部矿体安全高效开采及控制地压危害的重要措施。利用非线性三维有限元程序，采用动、静态数值模拟试验优化的方法，对凡口铅锌矿深部矿床开采中的采场结构参数进行了优化研究，为该矿床的开采推荐了合理的采场结构参数。     

埋深对矿山压力影响的常微分方程解法研究

以某煤矿综采工作面为工程背景,通过现场实测和数值分析,对深井开采的矿山压力进行研究,并采用Matlab软件对不同深度采场矿山压力进行数值求解,分析和比较了浅部的矿山压力大小,预测了深部的矿山压力值,可为深井工作面的安全高效生产提供指导。     

深井采场凿岩硐室稳定性模糊综合评价

对影响深井采场凿岩硐室稳定性的因素进行了全面分析, 并将影响因素分为4类。运用模糊数学中的综合评判法建立了硐室稳定性的评价模型, 该模型包含二级模糊综合评判, 共考虑了18个影响因子。此外, 还建立了相关因子的隶属函数。以铜陵冬瓜山深井开采为实例, 对采矿方法试验采场凿岩硐室的稳定性进行了评价, 其结果与现场实际情况相吻合。     

上向水平分层充填法采场结构参数多目标优选

为了对上向水平分层充填法采场结构参数进行科学评选,选取采场顶部位移终值、采场生产能力、采切比及吨矿开采成本等指标构建采场结构参数优选指标体系。统计样本采场的优选指标信息,以模糊优选法对采场结构参数进行多目标优选;以权距优、劣距离平方和最小为目标函数并求解,得到采场结构参数优选隶属度的最优值。通过各采场的隶属度值对比,得到综合效果最优的采场结构参数。实例证明,该方法可以对采场结构参数进行优选,可用于指导矿山采场结构参数设计。     

龙头山矿段采场结构参数及地压控制数值模拟研究

矿山地下开采过程中,顶板控制对采场地压控制有着直接的影响,分析影响采场围岩稳定性关键因素及破坏机理十分必要。为保证龙头山矿段采场安全、高效开采,运用FLAC3D数值模拟软件对该矿段采场结构进行模拟研究,分别模拟研究了该矿段在空场和切顶条件下的采场结构参数。结果表明:龙头山矿段在空场条件下开采,安全隐患较大,顶板容易发生冒落,形成冲击地压。同时提出合理的采场结构参数与地压控制措施,研究成果为矿山开采选择合理的采场结构参数提供依据。     

深井难采矿体开采与通风控制技术研究

深井矿山开采面临埋深大、原岩应力高、地温高及岩爆倾向性强等问题,尤其在深部缓倾斜中厚难采矿体中,深部矿体开采和通风问题都是亟待解决的问题。针对冬瓜山铜矿西翼矿体兼有深井矿山和缓倾斜中厚难采矿体的特点,设计采取"大盘区、小分段"的设计思路,采用两步骤回采的分段空场嗣后充填法,很好地解决了采场高地应力和落矿重力运搬等问题;同时根据"按需通风"的供风原理,以采场需风为核心,对进风—采场—回风系统进行优化和仿真,较好地解决了冬瓜山铜矿采场通风困难问题,研究表明,该采矿方案具有很好的实用性和推广性。