凡口铅锌矿矿柱回采稳定性数值模拟研究

通过运用加拿大rocscience研究所研发的二维有限元数值模拟软件Phase2对凡口铅锌矿较典型的N4-5采场逐步进行了动态模拟分析。通过分析,准确模拟了采场回采过程中的应力分布及位移变化情况,为优化采场结构参数和指导地压控制提供了可靠的依据。     

矿柱回采设计的三维有限元数值模拟研究

阐述了在湖北省陈贵矿业公司刘家畈矿区采用浅眼留矿法回采矿柱的实践，在回采期间应注意的事项和回采后的效果评价。用有限元数值模拟研究的方法来验证经验方法判断结果的可靠性。它们的结合应用，对类似矿山的矿柱回收有一定的借鉴作用。     

保安矿柱回采诱发地表变形规律数值模拟分析

掌握保安矿柱回采过程中的地表变形规律,对保护地表的建筑物和构筑物有重要意义。以程潮铁矿为背景,采用FLAC^3D数值模拟分析方法,从地表水平变形、地表沉降、选厂位置地表变形、应力分析和塑性区分析等5个方面对西区保安矿柱回采过程的地表变形进行了分析,得出了地表变形规律,并提出回采建议。     

某铁矿矿柱回采安全性研究

某铁矿二采区一中段采用空场采矿法进行采矿,经过多年开采该中段未处理采空区体积已经达到40万m3,遗留矿柱矿量超过26万t,为了充分回收矿产资源矿山计划回采矿柱。由于现场未处理的采空区体积较大,而矿柱又是维持采空区稳定性的关键要素,可能部分矿柱的回采或破坏就会诱发一定规模的地压活动,威胁矿山的正常安全生产。所以在矿柱回采之前,对回采区域的矿柱进行安全性研究,可以指导矿柱回采的实施,进而保障矿柱的正常安全回采。结合矿山的现场实际情况,以应力增量理论为基础,采用工程地质调查、室内试验结合数值模拟的方法,对矿山二采区一中段需回采矿柱的安全性进行研究,确定了各回采矿柱的安全系数大小。研究结果表明矿山二采区一中段的矿柱处于安全状态,可以进行部分矿柱回收。     

大盘区高应力下矿柱回采稳定性数值模拟

在对大团山-580 m中段以上现场地质调查及矿岩取样的基础上,为尽可能地利用现有采准系统,在空区不进行前期充填的情况下,采用FLAC3D数值模拟手段,以回采宽度划分回采方案,对大空区高应力条件下盘区矿柱的部分或全部回采进行稳定性分析,研究矿柱内部应力及位移变化规律,结合前期的岩石力学理论分析,得出最优方案,保证回采工作的顺利进行。     

充填体下水平矿柱回采方案研究

安庆铜矿在生产过程中为确保高中段回采安全,在-385~-400 m之间留有约15 m厚的水平矿柱。随着开采深度加大,预留矿柱量越来越多,为最大限度地回采矿石,现对水平矿柱进行回采。根据工程实际情况,对水平矿柱的回采方法提出上向中深孔嗣后充填,下向中深孔嗣后充填,上向进路分层充填3种方法,3种方法在回采效率和安全性上进行对比,着重考虑回采过程安全性,建议采用上向进路分层充填法进行回采。同时,针对上向充填法的回采顺序提出中间向两翼,左端向右端,右端向左端,两翼向中间等4个方案,耦合surpac与FLAC3D构建矿区数值模拟分析模型,对该4个方案在-385 m中段进行开挖模拟运算。分析结果得出：两翼向中间回采方案垂直位移量最小、最大拉应力较小、塑性区域最小,为最优回采方案。     

某矿梭形隔离矿柱的回采方案优化

为安全高效回采某矿的梭形隔离矿柱,基于FLAC~(3D)数值模拟方法对隔离矿柱回采方案进行了优化研究。在预留顶柱条件下分析了梭形矿柱的回采顺序对整体开采安全性的影响,分别从应力场及位移场变化方面对比了从中间向两端(方案1)和从两端向中间(方案2)2种回采方案。结果表明,方案1的采场变形与应力分布相协调,而方案2会在部分采场造成应力集中,顶板易发生多点弯曲和反向弯曲,危及采场回采安全,最终推荐方案1,即从中间向两端回采。生产实践证明,采用推荐方案可多回采矿量50.52万t,增加销售收入9413.5万元,增加税后利润4888.1万元。     

特大型水平矿柱稳定性数值模拟

金川二矿区采用多中段大面积连续回采工艺,水平矿柱开采稳定性是关系到二矿区乃至整个金川集团公司能否持续稳步发展的关键技术问题。采用FLAC三维有限元数值分析方法对此进行了研究,研究表明,在多中段回采过程中,水平矿柱的开采是个平稳回采过程,今后水平矿柱回采不会出现应力过大集中,也不可能出现水平矿柱灾变失稳。     

回采巷道稳定性的数值模拟研究

地压问题一直困扰着矿山的生产,如何预先了解所要开挖回采巷道的地压情况是许多矿山急需解决的问题.本文通过利用东北大学岩石破裂与失稳研究中心(CRISR)的RFPA2D对小官庄铁矿的回采巷道进行了数值模拟分析,直观的看到了所要开挖回采巷道的地压分布情况,进而有效地指导了矿山的生产.     

盘区矿柱回采方案的优化研究

盘区矿柱回采厚度是影响资源回收率的重要因素之一。合理的盘区矿柱回采厚度不但能够提高资源的回收率和经济效益,而且能够降低矿柱回采过程中的安全风险。在提出不同的回采方案的基础上,对岩体力学参数进行合理的折减处理,并通过自下而上的三维实体建模技术建立分析模型,并在分析中以摩尔-库伦岩土模型为破坏准则。采用FLAC3D分析软件对盘区矿柱不同的回采厚度进行数值模拟分析,研究盘区矿柱及其周围采空区围岩内应力和应变的变化规律。通过对盘区矿柱不同回采厚度模拟结果的分析比较,确定了盘区矿柱合理的回采厚度,能够保证盘区矿柱安全的回采。最后通过技术经济分析比较,综合考虑技术、经济和安全等多方面因素得出结论,选择其中的最优回采方案。     

支撑煤柱合理尺寸的数值模拟

采用数值模拟方法对天隆集团公司三不拉采区支撑煤柱的变形规律进行分析,得出了该采区的合理支撑煤柱尺寸以及巷道锚杆支护参数,对设计和施工有参考作用。     

保水采煤煤柱稳定性的数值模拟

模拟了工作面不同煤柱尺寸时的应力分布、位移大小,运用煤柱上的米赛斯应力分布、上覆岩层的拉应力分布以及顶板的下沉量等模拟结果,分析了煤柱和覆岩的稳定性。研究结论对实现陕北砂土基型地质条件下的保水采煤,从采矿角度防治矿区荒漠化具有重要意义。     

大红山铜矿点柱预裂爆破损伤控制研究

地下矿山在采用房[1]柱法或者房柱法嗣后充填采矿法开采的过程中,为保证采场的稳定性,往往会预留大部分的矿柱来支撑着上部岩体。现如今采用的一些采矿方法在一定程度上对矿柱的稳定性造成损伤,因此研究和预防矿柱损伤变得至关重要,本文通过对比大红山铜矿西矿段180中段360-B144采场常规点柱法回采与点柱边界预裂爆破法两个方案,对矿柱造成的损伤来研究矿柱的稳定性。结果表明,常规点柱法回采爆破对矿柱的损伤深度在1.47m左右,而点柱边界预裂爆破对矿柱的损伤深度在1.21m左右,点柱边界预裂爆破与常规点柱法回采爆破相比,对周边矿柱的损伤影响较小。点柱边界预裂爆破区矿柱岩体声速变化幅度为9.02%,小于常规点柱法回采爆破区矿柱岩体声速变化幅度14.65%。     

大红山铜矿西矿段充填采矿数值模拟研究

根据大红山铜矿西矿段矿体赋存的地质条件及现有的开采技术,提出了盘区机械化分条—分层充填联合的采矿方法。初步确定18种回采的方案,选取了FLAC3D数值分析软件进行数值模拟。将各方案的结果进行了对比,选出了最好的回采方案。结果表明,采场结构参数为:用混凝土胶结充填的矿柱宽度6 m,用选矿的尾砂充填的矿房宽度8 m,每个分层的高度4 m;用混凝土胶结充填的矿柱的抗压强度2.5 MPa;开采顺序上下同时回采,间隔100 m时采场的稳定性最好。     

条带法采煤减轻地表沉陷的数值模拟研究

煤矿开采引起的地表沉陷会影响下沉盆地范围内的房屋建筑及其它构筑物,甚至破坏。条带法采煤留下的条带煤柱能够承受住上覆岩层的载荷,达到顶板稳定及地表稳定的目的。本文选择典型地质条件,对条带式和长壁式采煤方法的数值模拟结果进行比较分析。结果表明条带法的顶板下沉远小于垮落法,保证了地表变形的微小与均匀。条带法采煤对地表的破坏较小,可有效控制地面沉陷现象的发生。     

小保当煤矿保护煤柱尺寸的研究

巷道支护技术研究是煤矿开采永恒的课题,小保当煤矿作为榆神矿区中部地带,具有典型的区域特点,大断面巷道支护加护研究,不仅有利高产高效矿井的安全回采,也对该区域矿井的支护给于借鉴意见。本文针对小保当煤矿大断面巷道支护过程中出现的问题,结合国内大断面巷道支护技术,采用理论分析核数值模拟手段,研究了大断面巷道间的保护煤柱应力分布及变形,提出了合理的保护煤柱尺寸。     

矿柱回采中三维数值模拟的运用

矿柱回采的难点在于如何确保其在回采过程中的安全,利用3D-sigma软件对拟回采的矿柱模拟回采顺序,并对开挖的整个中段进行数值分析和研究,确定开采方案,保证了矿柱回采工作的安全。     

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。     

塘子凹31-1#矿柱回采数值模拟研究

针对云锡公司采选分公司31-1#矿体的赋存条件及矿柱的特点,结合地压控制理论和回采工艺,优选了九个矿柱回采方案,采用三维有限元软件3D-σ对各矿柱回采方案进行了数值计算模拟研究。通过对各回采方案计算结果对比分析,优化了矿柱回采方案,对矿山实际工程具有重要的意义和参考价值。     

刀柱遗煤下综放开采数值模拟分析

以白家庄矿9#煤层39713工作面开采技术条件为基础,运用数值模拟软件FLAC3D建立数值模型,对刀柱遗煤下的开采工作面和巷道围岩宏观力学场进行系统分析和研究,获得了包括工作面煤层及周围岩体在内的三维力学场分布、破坏场特征和位移变化规律,揭示了刀柱遗煤下综放工作面的力学场分布规律及变化特征。