马坑铁矿采场稳定性数值模拟研究

针对马坑铁矿缓倾斜中厚矿体的开采技术条件和采矿方法,运用三维有限元数值方法模拟分析了采场结构参数和回采顺序,数值计算结果对矿山生产具有指导意义.     

采场顶板稳定性与采场顶板监测技术研究

大尹格庄金矿床具有矿体厚大、埋藏深、品位低、形态多变的赋存特点,实践证明只有实行大规模、低成本开采,才能使矿山实现较好的经济效益。本文介绍了通过对采场顶板下沉位移监测、声发射定位预报系统动态跟踪监测顶板安全等综合配套工艺,实现了采场的安全、高效、低成本开采,并在生产中取得十分显著的技术经济效果。     

缓倾斜极薄矿体采场结构参数优化研究

在开采缓倾斜极薄矿体时,合理的采场结构参数是维护采场稳定性、提高矿山生产效率的有效措施。结合南温河钨矿缓倾斜极薄矿体开采的采场设计,针对0.5,1m厚的矿体,分别设计了6种采场结构参数方案,应用FLAC~(3D)软件进行数值模拟,探究合适的采场结构参数。研究表明:对于0.5m厚的矿体,采用0.5m的间柱宽度、3m的回采宽度可以更好地维护采场稳定,降低矿石损失率;对于1m厚的矿体,同样采取0.5m的间柱宽度、3m的回采宽度的方案能达到最优的效果。     

巴鲁巴铜矿采场结构参数优化数值模拟研究

中色卢安夏铜业有限公司巴鲁巴铜矿矿体北翼陡倾角矿体目前已基本回采完毕,余下资源主要为缓倾角矿体。针对缓倾角矿体的回采,尝试过多种采矿方法,但均未收到良好的效果。目前使用单分段崩落法,此采矿方法主要问题为采矿贫化率过高。为解决此问题,利用有限元软件ANSYS对采场不同布置方式时围岩的应力变形状况进行分析,对计算结果进行比较,最终确定了适合采场的结构参数,即凿岩道布置在矿体下盘3m的位置,凿岩道间距设置为12m。实践结果表明,采用优化后的结构参数,贫化率由原来的33.35%降至24.24%。该研究为工程领域采场结构参数优化设计提供了一种新的方法。     

采场顶板的相似模拟试验

为了研究长锚索预控顶、连续分条开采、尾砂充填采矿法的采场地压显现规律，以湘西金矿沃西矿区３１６试验采场的锚杆护顶及锚杆与锚索联合护顶情况为原型，进行相似材料模拟试验。依据试验结果，可以分析和检验在上述采矿方法和护顶条件下的采场顶板稳定程度。     

采场顶板分类及管理

文章阐述了采场顶板分类原则和各类顶板的特征及其管理方法。     

尾砂充填连续开采采场顶板稳定性数值分析

针对金属矿山上向分尾砂充填连续采矿法开采条件的复杂性,通过运用弹塑性有限单元分析方法,建立平面应变数学模型,对采场顶板稳定性及采场结构参数进行分析和优化计算。结果表明,控制采场跨度或暴露面积是维系采场顶板稳定的根本措施;单层矿体开采时,随着采场跨度的加大,顶板预应力拉应力也相应增大,但伴随采高的增加,围岩内部的最大主应力、最大剪应力逐渐增大,顶板下沉量也逐渐增大,而顶板内拉应力却逐渐减小。相对1#脉脉矿体,推荐采场顶板极限暴露面积为600 m²左右,以此为基础确定的采场长、宽尺寸采场顶板稳定性最好。     

近距离磷矿层水下开采采场稳定性分析

为研究老虎洞磷矿近距离磷矿层水下开采时采场稳定性,采用弹性力学方法计算了两矿层采场允许最大暴露面积,结合ANSYS有限元分析软件优化了上向水平分层充填法采场结构参数,并对2种采矿方法多个采场同采进行了采场稳定性分析。结果表明：采用上向水平分层充填法,采场垂直走向布置时,合理的矿房宽度应为6~8 m;2种采矿方法达到设计同采采场数目时,采场稳定性较好,设计的采场结构参数能够满足安全高效回采的要求。     

某石灰岩矿采场结构参数数值模拟研究

为提高石灰岩地下矿山采矿效率和资源回收率,在某石灰岩矿开展了中深孔房柱法试验研究。采用三维数值计算软件ANSYS和FLAC3D进行了中深孔房柱法采场结构参数优化和稳定性数值模拟计算,通过计算确定的最优方案的采场结构参数为:矿房宽度15 m,间柱宽度13 m,底柱厚度15 m。数值模拟计算结果与理论基本一致,表明数值模拟方案的设计、模型的建立和参数的选择具有一定的合理性。     

急倾斜厚大矿体采场结构参数模拟优化研究

采用FLAC3D三维有限差分软件对吴庄铁矿4#矿体不同的采场结构参数进行了数值模拟计算,通过对模拟结果进行详细的分析比较,确定了合理的采场跨度和顶板厚度,为采场结构参数的优化选择提供了理论依据。     

预控顶分段空场嗣后采场顶板稳定性分析

顶板的稳定性直接关系到嗣后采场的整体安全,以金山店铁矿为工程背景,通过理论计算与数值模拟相结合的技术手段,对分段空场嗣后顶板稳定性及其预控顶控制技术进行研究分析,确定合理的顶板参数,满足顶板整体稳定性与生产设备的适用性要求。     

采场顶板锚索锚杆联合支护加固效果模拟分析

工程岩体质量等级为III级和IV级的采场顶板,因其岩体破坏特点和破坏程度不同,需采取不同强度的支护方案。针对不同岩体质量等级采场顶板初选的锚索锚杆联合支护技术参数,建立数值分析模型并选取若干关键位置监测点,对模拟开采过程中的变形量、应力值、塑性区范围等进行实时监测,以反应采场顶板锚索锚杆联合支护技术方案的加固效果。通过数值模拟计算对采场顶板支护前后相关监测参数对比分析,结果表明：采场顶板区域支护后拉应力值比未支护时降低约35%,支护作业最大可降低顶板位移量48.3%,支护后顶板塑性区范围明显减少。锚索锚杆联合支护可大幅提高采场顶板的安全性,较好控制顶板应力值和位移量,保障采场内作业安全。研究结果可为类似矿山采场顶板支护方案选择和加固效果评价提供指导。     

人工顶柱房柱法在东宝山矿区的应用

详细介绍了人工顶柱房柱采矿法的实施方案 ,该方案优化了矿体厚度在 4～ 5m的缓倾斜矿体的回采技术经济指标。     

基于梁模型的采场顶板稳定性分析

针对多层矿开采的特点,将采场顶板岩层假设为简支梁,结合岩梁和材料力学理论、岩石力学知识,推导出顶板最大拉应力与其上方岩层厚度之间的关系式,据此得顶板岩层与其相邻的矿层厚度比对顶板稳定性的影响。此外由采场层状顶板的跨距计算方式,得到其极限跨距并作为判断顶板稳定的依据。     

上向水平分层充填法矿房跨度的确定及采场稳定性分析

上向水平分层充填法适用于各种倾斜角度以及各种厚度的矿体开采,在矿山领域得到广泛应用,然而该方法矿房安全跨度的确定一直是矿山开采设计的难题。结合Mathews稳定图法和数值计算法,先通过Mathews稳定图法确定矿房最大安全跨度,然后通过数值软件进行模拟分析,确定矿房稳定性,从而得出矿房的合理跨度,为上向水平分层充填法矿房跨度的确定提供依据。     

采场顶板稳定性分析与锚杆支护研究

为了维护采场顶板稳定,确保采场安全生产,通过对顶板进行稳定性分析,研究采用锚杆支护作为顶板稳定性控制措施,并采用工程类比法确定了锚杆的合理参数。选用FLAC^3D数值模拟对无支护和锚杆支护两种方案进行了分析研究,模拟结果表明选取树脂锚杆支护能够减小顶板压力,控制顶板位移变形和岩体冒落。后期的现场实际观测表明,树脂锚杆在顶板稳定性支护中效果良好,能够保证采场顶板的安全稳定。     

基于Mathew稳定图的采场顶板持续冒落临界阀值研究

采场顶板的稳定性关系到矿山安全生产及经济效益,同时也是选择采矿方法和地压控制方法的主要依据之一。通过采场顶板冒落规律的研究,针对香炉山钨矿目前采空区特点及范围,运用Mathews稳定图法确定采空区顶板持续冒落水力半径,并由此反算得出不同采场跨度下的顶板临界暴露面积阀值,为矿山安全开采提供了重要的基础资料和依据。     

急倾斜采场上盘顶板预应力锚杆条网带支护间距设计方法研究

针对某矿急倾斜采场上盘顶板局部冒落,提出采用2～3排预应力锚杆加条网构成的锚杆条网带沿倾向间隔一定距离支护该顶板。应用材料力学建立该顶板的锚杆条网带支护力学模型,分析其冒落机理,并基于三弯矩方程推导锚杆条网带支护间距设计公式。应用FLAC^3D正交数值模拟各种赋存条件下上盘顶板锚杆条网带支护的最佳间距,系统分析矿体埋深、倾角、厚度及顶板岩梁高度对锚杆条网带支护间距的影响,并多元线性回归修正了该支护间距设计公式,最后将修正的公式应用于该矿深部留矿法采场上盘顶板锚杆条网带支护间距设计。研究结果表明:急倾斜采场上盘顶板中央弯矩最大,是冒落控制的关键部位;锚杆条网带支护该顶板具有减跨效应,可以有效减小其中央的集中拉应力,经济有效地避免其冒落。     

获各琦铜矿充填采场顶板支护实践

获各琦铜矿主要采用上向水平分层充填采矿法。由于施工人员、凿岩及出矿设备一直暴露在采场顶板之下,因此保护充填采场顶板就显得尤为重要。根据单个采场暴露面积的大小、矿岩的稳固情况及采场内夹石的赋存情况来决定支护的类型,既能保证安全生产,还能减少支护成本,以达到提高矿山经济效益的目的。     

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。