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。     

某地下矿山采场与围岩稳定性三维有限元模拟研究

运用三维有限元模拟计算方法对某地下矿山6号矿体上向进路分展开采的采场和围岩稳定性进行了详细的计算分析，为该矿体选择合理的开采顺序和采场结构参数，有效的控制地压活动，保证安全回采提供了依据。     

基于修正Mathews稳定图法与FLAC3D的采场结构参数优化研究

矿山开采深度的增加使矿山在生产过程中面临更多的不确定因素,合理的采场结构参数将有效降低采场冒顶事故率。为了确定出合理、统一的采场结构参数范围,采用Mathews稳定图法和数值模拟对高峰矿深部采场结构参数进行研究,分析不同采场结构参数下的采场极限暴露面积、应力云图、位移云图和塑性区分布云图。结果表明,当采场宽度取8 m时,极限暴露面积为400 m²;当回采方式为同时回采,分层高度为4 m和12 m时,均建议采场宽度≤8 m;采用超前回采时,采场最大主应力的最大值均超过了安全警戒线。因此,为了保证回采过程的安全性,建议采场结构参数为：采场宽度范围为7～8 m,采场长度为矿体厚度,约为40 m,分层高度为4～12 m,回采方式为同时回采。     

护顶层保护下采场结构参数优化研究

为了实现护顶措施控制下采场的结构参数优化，采用大型有限元分析软件——ANSYS对康家湾矿深部典型采场顶板的稳定性进行数值模拟、分析，根据结果对当前采矿方案提出修正和调整建议，以便更清楚地掌握深部地压发展变化规律，有效进行地压管理，实现深部顶板不稳固矿体的安全开采。     

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。     

大规模充填采矿采场稳定性研究与结构参数优化

甲玛铜多金属矿二期地下开采采用大直径深孔阶段空场嗣后充填采矿法,为有效控制地压灾害,实现矿体安全高效开采,采用理论计算、Mathews稳定图和FLAC3D数值模拟多种方法对采场顶板及矿柱的稳定性进行综合研究,在此基础上确定合理的采场结构参数。结果表明,12 m、15 m和18 m的采场宽度均能满足矿柱稳定的要求;当采场宽度为18 m时,最大允许采场长度为77.3 m;当采场长度为60 m时,最大允许采场宽度为22.4 m。综合考虑采场稳定性以及深部高应力环境等因素,甲玛铜多金属矿采场宽度采用15 m较为合适,推荐的采场结构参数为15 m×60 m。     

谦比西铜矿西矿体采场结构参数优化

中非矿业公司下辖谦比西铜矿西矿体含铜品位较高,顶板破碎,为典型的缓倾斜中厚难采矿体,设计采用上向分层充填采矿法进行回采。为探求其合理的采场结构参数,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,确定了采场垂直矿体走向布置为最优回采方案,设计出9种典型采场结构模型,对其模拟结果进行优化比较,最终确定了合理的采场结构参数,即 4.3 m矿房,4.0 m矿柱。     

南非Dilokong铬矿采场结构参数优化

南非Dilokong铬矿矿体含铬品位较高,为典型的缓倾斜薄矿体,设计采用房柱采矿法进行回采。针对Dilokong铬矿缓薄矿体的开采技术条件及采矿难题,为探求其合理的采场结构参数,实现现场的安全、高效开采,研究采用正交数值模拟试验,选取了矿房长度、矿房跨度、点柱尺寸和点柱间距4个因素,正交设计了4因素3水平9种采场结构参数模型的试验方案。通过FLAC3D软件对不同方案的围岩应力及位移分布数值模拟结果的对比分析,研究各参数对采场稳定性的影响及优化采场结构参数。试验结果表明,矿房跨度及点柱尺寸是影响采场应力集中和位移变形的重要参数,并确定了合理的采场结构参数,即矿房长度50 m、矿房跨度26 m、点柱尺寸5 m×5 m及点柱间距2 m,研究结果对现场下阶段矿体的回采具有指导借鉴意义。     

深部破碎带矿体顶板冒落防治技术

为解决康家湾深部破碎带矿体顶板冒落问题,实现矿体安全回采.通过矿岩室内力学性质实验、控顶措施的比较研究和数值模拟,测定了矿岩的力学参数,对顶板冒落的现象和原因进行了分类和分析,就几种常用的控顶措施进行了比较研究,并对采场结构参数进行了多方案比较和分析.研究表明,顶板冒落可分为地质构造因素造成的冒落、应力集中造成的冒落和设计回采过程中的潜在问题造成的冒落三类;预留矿柱、锚杆支护、人工假顶和切顶等措施都不是很有效的方法.预留护顶层是相对较好的控项措施,可以更好地控制破碎顶板的运动,能有效保证采场的安全;较合适的结构参数为8 m×4 m(跨度×高度).     

基于修正Mathews稳定图法与FLAC3D的阿舍勒铜矿深部回采方案优化研究

随着新疆阿舍勒铜矿采深逐渐增加,矿山深部岩体愈加破碎,采场稳定性难以得到保障。为了确保深部矿床安全、高效开采,需要在工程地质调查和岩石力学参数试验的基础上,对采场结构参数与回采顺序进行优化。使用修正Mathews稳定图法,对+150 m中段采场顶板和边帮开展稳定性分析,分析结果表明：当中段高度为50 m,采场长度为矿体厚度的情况下,只需控制采场宽度小于12 m即可保证采场顶板和上盘围岩总是处于无支护稳定区,满足采场安全生产要求。为了确定采场的合理回采顺序,使用FLAC_3D有限元模拟软件分别对4种不同回采顺序进行了模拟分析,对比了不同回采顺序下采场的应力、位移、塑性区,最终确定最优回采方案为从矿体南端向北端依次回采。研究结果可为阿舍勒铜矿回采设计提供依据,并能为国内同类矿山的回采设计提供参考。     

铜绿山矿深部矿床上向分层开采采场结构参数优化

确定合理的采场结构参数是安全高效地开采深部矿床的难点问题。为研究其影响机制,以铜绿山矿ⅩⅢ号矿体的深部开采为研究目标,选取深部典型矿岩进行岩石力学参数测试,基于岩体RMR分级结果、经验公式以及经验系数,得到区域内岩体力学参数;针对影响采场结构的3个主要因素,设计9组正交试验,运用FLAC3D数值模拟,结合每分层可采矿量,对比分析竖直位移分布、水平位移分布、塑性区域分布、最大主应力分布等力学响应指标。结果表明:在中段埋深一定的条件下,矿房宽度10 m,矿柱宽度8 m,分层高度5 m为适宜采场结构参数。     

凡口矿分层回采采场稳定性数值模拟研究

综合运用绘图软件CAD和有限元数值模拟软件Phase2,结合凡口矿N2采场实际,研究形成了一种采场上向分层回采稳定性数值模拟方法。根据N2采场空间位置确定了数值模型范围,建立了复杂的采场分层回采前处理模型,将模型导入到Phase2中,经属性赋值、网格划分及定义边界条件后,形成数值计算模型,按采场实际回采次序分13步进行了采场回采模拟,揭示了N2采场分层回采过程中应力、位移的变化趋势,研究结果为矿山优化类似采场结构参数和地压控制提供了可靠的理论依据。     

基于ANSYS程序下的采场稳定性分析

采用大型有限元分析软件ANSYS对柿竹园矿III矿带矿体典型采场顶板的稳定性及其对采场围岩力学状态的影响进行数值模拟、非线性分析,对9种典型采场结构模型的模拟结果进行了比较分析,根据分析结果结合采掘效率和开采成本等因素确定了采场最优结构参数,并对当前采矿方案提出修正和调整建议,以便更清楚地掌握采场地压发展变化规律,有效地进行地压管理,实现矿体的安全高效开采。     

落凼矿分段空场嗣后充填法采场结构参数研究

分段空场嗣后充填法是两步骤开采,采场结构参数主要是指一步骤矿柱与二步骤矿房的结构尺寸。针对拉拉铜矿落凼矿区深部矿段地下开采遇到高地压释放致采场结构不稳定问题,采用RHINO-FLAC3D进行数值模拟的方法对矿区的采场结构参数进行研究。对落凼矿矿体厚度在30m以上的倾斜及急倾斜矿体采用两种不同的采场结构参数方案进行对比,用Flac3D模拟开挖,对采区内的塑性区进行统计与分析。研究结果表明：随着采深的加大,针对该矿矿体厚度在30m以上的倾斜及急倾斜矿体,一步骤矿柱采用50m×11m,二步骤矿房采用50m×25m的结构参数更加安全稳定。     

高应力环境下大距度空场嗣后充填采矿法的地压控制

白银深部铜矿在露天坑下部高应力环境下试验了大距率空场嗣后充填采矿法。这控制采场地压,设计了合理的采场结构参数和特殊的采场回采顺序,采用了光面爆破,锚索加固,快速充填等技术措施,从而确保了试验的成功。     

矿山深部开采试验采场地压监测技术研究

某矿深部开采过程中面临着较大的地压灾害问题,为确保下部矿体安全高效的回采,对试验采场采用垂直束状深孔爆破方式进行回采,并对回采过程中的岩体应力和变形情况进行监测分析。数据分析结果有助于进一步掌握开采过程中的地压活动规律,为深部矿体安全高效开采设计提供依据。     

某矿下向充填采矿法采场地压数值模拟研究

运用三维有限元模拟计算方法对某集团铜镍矿一个分层采场地压进行了数值模拟计算分析，并与现场观测结果相互验证，得出随着工程的进展，动态地压变化结果。为优化采场参数和回采工艺，实现高效安全生产提供了依据。     

高应力环境下大跨度空场嗣后充填采矿法的地压控制

白银深部铜矿在露天坑下部高应力环境下试验了大跨度空场嗣后充填采矿法。为控制采场地压,设计了合理的采场结构参数和特殊的采场回采顺序,采用了光面爆破、锚索加固、快速充填等技术措施,从而确保了试验的成功。     

运用地压理论回采深部难、残、高应力采场矿石

利用地压理论分析采场应力状况,运用地压控制技术,科学地制订采矿方案,从而安全充分地回采深部难、残、高应力采场矿石资源.     

蚕庄金矿深部采场稳定性数值模拟研究

随着开采深度越来越大,蚕庄金矿上庄矿区深部地压显现现象日趋严重,开采过程中顶板及两帮岩石垮落失稳现象频繁发生,甚至出现岩爆现象,严重制约矿山生产。为了保证安全生产,利用数值模拟技术,以深部7336及7337两个大跨度相邻采场为例,对开采过程中的稳定性进行模拟分析。通过研究发现,在单层开采过程中,两个采场的顶板中部区域为应力及塑性区集中区域,要注意支护;在多分层开采中,下盘断层带附近应力集中现象明显,为重点关注区域。