大型深埋有岩爆倾向矿床采场结构的优化研究

讨论了有岩爆倾向的深埋矿床开采设计中采场结构参数优势问题,以平均能量释放率作为优化目标,利用自主开发的三维能量分析有限元软件,采用数值模拟试验优化的方法,对冬瓜山深部铜矿床开采设计中的采场结构进行了优化研究,为该矿床的开采设计推荐了合理的采场结构参数。研究中使用的优化方法和开发的数值计算软件,对深部采矿开采设计的岩石力学优化有较大的参考价值。     

失稳倾向矿床结构参数优化及稳定性的能量突变分析

讨论了失稳倾向矿床的采场结构参数的优化问题,以平均能量释放率为优化目标,将数值模拟与正交设计方法相结合,提出了失稳倾向矿床采场结构参数优化的一般方法。采用作者改进的优化方法与程序,对某失稳倾向矿床的采场结构参数进行了优化研究,获得了该矿床开采设计较优的采场结构参数。并用能量释放理论进行分析,讨论了其稳定性,为矿山实际生产提供了可靠的理论依据。     

深井硬岩矿山岩爆灾害防治研究

采用室内试验、数值计算和现场岩爆研究相结合的综合研究方法，以冬瓜山矿床开采为对象，对深井矿床开采岩爆防治进行了系统的研究，由矿岩力学试验，采用岩爆综合评判指标确定了矿岩的岩爆倾向性，指出岩爆倾向性具有本源性和诱导性两种属性；电镜试验、物理模型试验和现场岩爆研究发现岩爆主要由张拉断裂引起，具有明显的岩石破坏和工程施工异常性前兆；现场岩爆研究和数值计算表明岩爆危险区位于应力集中、能量贮存大及具有快速释放能力和条件的区域；从岩爆预防角度，采用数值分析方法以能量释放率为衡量指标，对采场结构参数、开采步骤等进行了优化；从减少能量筘存、控制能量释放、采用柔性支护和建立岩爆监测系统4个方面，得出了具体的岩爆防治措施。图3，表2，参11．     

基于3DMine的矿山开采阶段高度优选系统

矿床开采设计是典型的采矿系统工程问题,运用系统工程思想及方法结合现代信息技术,对阶段高度进行优选具有重要的现实意义。基于3DMine软件的设计功能,创建矿床阶段高度优选系统,主要包括输入、建模、计算、输出4个部分,可实现地下工程的三维可视化和空间优化分析,完成一般矿山开采设计优化。阶段高度优选系统主要以矿床开拓系统三维实体模型为基础,采用多方案分析比较法,按阶段开拓单位掘进工程量最小原则选择最优阶段高度,某多层矿床阶段高度优化设计实例研究结果与矿山实际基本一致,验证了优选系统的可行性和实用性。     

充填开采过程中岩体能量释放规律研究

充填法开采过程中充填体与岩体的耦合力学作用是一个能量耗散过程。分析了岩石破坏比能,采用有限元方法研究了矿床开采过程中岩体能量的释放规律。研究表明,随着开挖体积的增加,岩体能量释放率逐渐增大,且随开挖体积呈二次曲线增长,采场充填对于减小岩体能量释放率具有显著的效果。     

硬岩矿床岩爆防治的能量释放控制措施

讨论了在岩爆防治中能量释放控制的重要性，在以能量释放率作为衡量指标对冬瓜山铜矿深埋矿床采场结构参数和开挖步骤进行数值分析的基础上，提出控制能量释放的合理采场结构参数和开挖步骤，结合该矿岩爆现场调查资料，采矿方法以及支护原理，分析并提出控制巷道及采场围岩能量释放的支护及工程处理措施，研究结果已应用于该矿采矿设计和施工。     

基于三维矿业软件某矿开采方式的优选

利用Micromine软件建立矿床地质模型,在此模型的基础上,分别建立露天开采模型及地下开采模型,对露天和地下两种开采方式下的储量、贫化率,损失率、出矿品位、矿山服务年限、基建工程量及总毛利润等技术经济指标进行了分析对比,优选出适合该矿的开采方式,优选过程直观明了,评价结果客观合理,有效地降低了设计工作量及人为误差。     

大冶铁矿充填法采场结构参数校核与建议

结合大冶铁矿矿床开采技术条件,对东采-180m水平空场嗣后胶结充填采矿法的采场结构参数进行了校核计算和模拟分析。首先采用力学模型法,将采场顶板简化为简支梁,计算顶板的最大跨度以确定采场结构参数范围,并对矿柱的强度进行计算。其次采用FLAC软件进行数值模拟分析,采用"隔一采一"的开采顺序对矿房和矿柱进行分步开挖,通过对应力分布规律、塑性区和位移变化规律的分析,求解安全系数,并综合开采效率和安全系数等因素,提出了大冶铁矿充填法采场结构参数范围建议。     

基于能量释放理论的采场顶板极限跨距研究

基于对现有能量释放率和采场顶板跨距计算研究的基础上,将能量释放率运用于采场顶板跨距计算,经过理论计算得到对于单个采场和多个采场开采时,能量释放率均能适用,且采场失稳的能量释放主要是由顶板失稳造成的。在此基础上提出适用于采场失稳的面能量释放的概念和计算公式,并推导出顶板极限跨距和安全厚度的计算公式,可知顶板极限跨距和顶板安全厚度与弹性模量、埋深等呈非线性关系,将顶板极限跨距计算公式运用于其他矿山得到验证,并运用于挑水河磷矿开采的顶板极限跨距的计算,指导实际生产,也为顶板极限跨距和安全厚度计算提出新思路和方法。     

基于Aquifertest软件计算灰岩矿区水文地质参数及矿坑涌水量预测

抽水试验是水文地质勘查中最常用的水文地质试验,通过抽水试验,利用Aquifertest软件计算得出水文地质参数,不仅方便快捷而且计算结果精度较高;以安徽省庐江县某灰岩矿区普查资料为依据,通过地表水文地质调查和现场抽水试验,利用软件快速计算水文地质参数,并采用大井法预测矿坑涌水量,为后续矿床开采及施工建设提供参考依据.     

Visual Modflow模型在马城铁矿床地下水数值模拟中的应用

通过马城铁矿床水文地质条件概化,用勘探时抽水试验测得的水位变化资料对Visual Modflow三维地下水模型进行模拟与识别,校准后的模型真实可靠,可用于马城铁矿床地下水涌水量的预测,考虑上下两个阶段采场同时开采,按不同开采阶段组合模式计算了地下水涌水量和动态流场,为排水系统设计提供可靠依据。     

天然气-煤炭交叉开采事故致因机理研究

针对我国沉积盆地中煤炭和天然气普遍存在矿权交叉现象,煤炭和天然气同时开采、相互影响严重,两者的协同开采问题以及事故隐患亟待解决。考虑天然气与煤炭开采在相同时空范围内,相互制约影响环节较多,本文基于能量异常释放模型和STAMP等事故致因理论提出了能量控制失效模型,以解释信息转移循环特征; 基于对天然气和煤炭的开采工艺过程,建立了气-煤交叉开采活动的能源单元、屏障单元、承灾体之间的交互关系,分析了能量转移及安全屏障相互作用的特征,研判了9种意外释放情景,提出了气-煤交叉开采关键控制行为识别和确保关键控制行为有效的技术措施。研究结果对预防气-煤交叉开采事故提供参考。     

采空区冲击灾害防治研究

矿体在开采结束后,其采空区顶板会在高应力状态下积聚大量的弹性能,并在一定的条件下突然释放,形成冲击灾害。建立了采空区顶板大面积垮落时冲击气浪最大气流速度和破坏载荷预测理论模式,大大简化了冲击灾害发生时的理论分析、推导过程,为防灾工程提供了科学、简便的设计依据,对矿山安全生产和灾害预防具有重要意义。     

分层开采时断层滑动位移演化特征研究

本文结合义马煤田地质构造,以千秋矿21221工作面为工程背景,进行了采动影响下断层滑移失稳相似模拟实验研究,探究了煤层分层开采扰动对断层滑移失稳的影响特征规律。结果表明,煤层上分层开采时顶板已发生较大程度的松动及离层现象,下分层开采时,顶板岩层进一步发生垮落现象,下分层开采扰动引发上覆岩体垮落范围更大,使断层周围位移变化更强烈、上下盘错动更明显、煤岩体中积聚的应变能峰值更高;同时,断层滑移滞后于煤岩体中应变能的剧烈释放,应变能峰值"突降"现象可作为判断断层滑移失稳的前兆;煤层下分层开采较上分层开采时能量剧烈释放的时间更早,更易诱发冲击地压灾害的产生。     

对凡口矿深部开采顺序的探讨

通过对凡口矿的矿床赋存规律 ,影响深部开拓的几个技术问题和目前的生产现状等的分析 ,提出上部、深部同时开采 ,上部由上至下、深部由下至上的开采顺序 ,可使该矿今后的生产经营更加灵活。     

可持续发展的矿床开发规划方法

矿床开发的决策问题已由过去的单目标优化转变为多目标综合优化。运用目标规划方法，按照矿业可持续发展的要求，建立了待开发矿床的多目标优化模型，并给出了模型的求解算法。     

广东怀集某矿区铅锌铜矿水文地质分析

矿区主要含水层为碳酸盐岩类溶洞裂隙承压水和构造带裂隙承压水,地下水富水性总体为弱~中等,分析矿床含水层特征及开采后变化。     

紫金山低品位金矿资源的开发利用

介绍了紫金山金矿矿床赋存的基本特征,为了开发利用紫金山金矿低品位资源,加强了矿山地质工作,将坑采转为大规模露天开采,挑块分级排除废石提高了入选品位;利用矿石氧化程度较高的特点,采用破碎-洗矿-堆浸（或炭浸）选矿工艺取得了良好的技术经济指标。