露天转地下开采境界顶柱安全厚度研究

境界顶柱是露天开采和地下开采有序进行的保证,其合理的厚度对露天转地下具有重要意义。为确定新桥矿露天转地下境界顶柱安全厚度,运用厚跨比法、荷载传递线交汇法和结构力学方法对境界顶柱安全厚度进行理论分析与计算,并用ANSYS对不同跨度和不同境界顶柱厚度进行数值模拟。通过对理论计算和数值模拟结果的分析,得到了不同采空区跨度下的境界顶柱安全厚度。根据分析结果可以有效地确定矿山的境界顶柱厚度,为露天转地下安全生产提供可靠的指导。根据矿山30 m的实际开采跨度,推荐新桥矿的境界顶柱安全厚度为24 m。     

基于FLAC3D的铁矿山露天转地下境界顶柱稳定性研究

针对露天转地下开采过渡期间露天与地下同时开采相互影响的问题,对境界顶柱的合理厚度进行了研究。基于材料力学和结构力学理论,对境界顶柱的合理厚度进行了理论计算。采用三维数值模拟实验方法,对不同的顶柱厚度进行了实验研究。获得了在相同采空区跨度下不同厚度的境界顶柱稳定性规律,并提出了优化方案。采用该方案能够有效地提高露天转地下开采过渡期间的安全性和资源利用率。     

姑山铁矿露天转地下开采境界顶柱合理厚度研究

以姑山铁矿为工程背景, 针对采用进路充填采矿法的露天转地下开采矿山, 提出将露天转地下开采留设的境界顶柱简化为“梯度荷载作用下的悬臂梁超静定”平面应变力学模型, 采用弹性力学半逆解法求解出境界顶柱各应力分量的解析解, 并以抗拉强度为破坏指标, 计算出境界顶柱合理厚度的理论值。运用此方法计算出姑山铁矿露天转地下开采境界顶柱合理厚度的理论值, 并以此为基础数据, 结合FLAC^3D数值模拟获得了该矿境界顶柱合理厚度范围为23～25 m。     

司家营铁矿Ⅲ采场露天转地下境界顶柱合理厚度研究

针对露天转地下开采中境界顶柱的合理厚度问题，结合司家营铁矿实际情况、地质资料和采矿资料，应用FLAC^3D软件建立矿体的力学模型，模拟境界矿柱的受力及其塑性区分布情况，研究境界顶柱、间柱厚度以及间柱之间的间隔距离对矿柱应力分布以及塑性区分布的影响，从而确定境界矿柱的合理厚度及其他的相关参数，为该矿山露天转地下生产顺利进行提供科学依据。     

断层影响下境界矿柱稳定性数值分析

露天转地下开采的矿山,其露天坑底境界矿柱厚度的确定,对于金属矿山地下开采安全生产极其重要。针对石人沟铁矿露天转地下设计资料和地质资料,运用RFPA进行建模,研究了地下开采对露天境界顶柱受力和变形情况,分析了境界顶柱的稳定性,为矿山设计提出的境界顶柱厚度进行了验证和补充,同时也为矿山设计施工提供依据和指导。     

露天转井下开采境界顶柱参数三维有限元分析

针对影响安全生产的问题——突冒危险性,结合唐山石人沟铁矿的具体地质条件、采矿体条件、岩体的结构特征及力学性质测试,借助MSC．PATRAN和MSC．NASTRAN三维数值模拟软件进行建模分析,确定出岩体力学参数,从而对矿床进行稳定性分析,最后总结得出合理的境界顶柱厚度,提出确保顶柱稳定的采矿方案、措施、建议以及有效的防止矿体突冒控制技术措施。为其他矿山露天转井下开采顺利进行提供科学依据。     

基于FLAC2D的境界顶柱稳定性分析

露天转地下开采的矿山必须留设一定厚度的安全矿柱,即境界顶柱,境界顶住留设的厚度对于地下矿安全开采具有重要意义。石人沟铁矿露天转地下为例,利用FLAC^2D,对具有代表性的安全矿柱进行了数值模拟,模拟开挖过程中境界矿柱的变形和破坏情况,对境界矿柱稳定性分析的方法进行了验证和补充,同时也为石人沟矿露天转地下设计提供科学依据和指导。     

落凼矿露井联采境界矿柱合理厚度研究

露天开采矿山转地下开采时存在境界矿柱厚度留设问题,以落凼矿为工程背景,运用工程类比分析法、卡特(Carter)比例顶柱评价方法以及MIDAS/GTS有限元分析法对于落凼矿露天转地下开采过渡期间境界矿柱留设厚度进行了研究,研究得出:在落凼矿东部露天采场开采期间,其境界矿柱厚度最低为20～25 m。     

露天转地下不扩帮延伸采矿方法研究

通过对露天转地下不扩帮延伸技术的研究与分析,结合归来庄露天矿具体情况,从理论上计算了该矿不扩帮延伸开采的合理深度,提出了不同区段不同深度的延伸方案。露天延伸开采后,利用混凝土胶结充填,铺设形成地下开采的人工顶柱,平均厚度12 m。对上盘遗留的三角矿柱,采用上向进路胶结充填法回采,回采完毕,采用嵌入式锚固充填,使回采矿房的充填体与人工顶柱铆合为一体,充填形成的人工假底大大提高了原有边坡的稳固性和安全性。解决了后期境界矿柱回收损失大、回采难度大的问题,能够保证露天转地下产能平稳过渡,实现安全高效开采。     

某矿露天转地下顶柱安全厚度研究

以某矿为工程实例,根据矿区的水文地质情况、矿岩的物理力学性质等,运用鲁佩涅伊特理论计算法、结构力学梁法、厚跨比法等进行顶柱安全厚度计算,并对计算结果和三维数值模拟的结果进行对比分析,得出该矿露天转地下时境界顶柱安全厚度与采空区跨度之间的关系,这对指导该露天矿的生产以及维护作业人员和设备的安全具有十分重要的意义.     

露地联采采场结构参数优化研究

境界顶柱和采场结构参数设置关系到露天和地下联合开采矿山的安全和资源回收率,科学设置采场结构参数具有重要的工程价值。本文以某矿露天地下联合开采工程为背景,在理论分析法计算矿房宽度基础上,结合有关研究成果和矿山开采实际,设计12种境界顶柱和矿房宽度组合方案,采用FLAC3D数值计算软件模拟分析分步开采过程中关键监测点的位移、剪应变增量和塑性区变化规律,探索最佳顶柱厚度和矿房宽度组合。结果表明,随境界顶柱厚度增加,矿房宽度可相应增大,但增大程度有限,矿房极限宽度为18m;矿山最佳方案为境界顶柱50m和矿房宽度15m,30m顶柱15m矿房宽方案次之。     

复杂条件下大规模开采采场结构参数优化研究

针对甲玛矿地表地形变化起伏大、部分区域采场顶板埋深浅、露天和地下联合开采等多重因素制约采场结构参数的复杂条件,采用多种理论解析方法和数值模拟方法,对不同条件下的采场境界顶柱、矿柱及采场顶板稳定性进行了综合优化分析。分析结果表明,采场境界顶柱厚度在32 m以上及高应力区域,建议采场宽度采用15 m,采场境界顶柱厚度在32 m以下时,建议采用12 m及更小尺寸的采场宽度。     

基于NPV Scheduler软件的露天转地下矿山开采境界研究

基础的L-G图论法未考虑地下开采可能的成本优势,在露天转地下矿山开采境界圈定时存在一定的局限性。本文通过对价格法与储量盈利比较法计算的经济合理剥采比进行分析,结合NPV Scheduler软件研究了露天转地下开采境界圈定方法,并通过工程实例验证了该方法的合理性。研究成果对露天转地下矿山开采境界的确定具有一定的指导意义。     

石人沟铁矿地下三期矿体开采顺序优化

对于采用空场法或充填法过渡的露天转地下矿山,露天边坡将永久存在,因此,转入地下后的矿体开采顺序直接影响上部既有露天工程的稳定。以石人沟铁矿地下三期矿体为研究对象,通过室内试验获取围岩与充填体力学参数,遵循减小对露天境界顶柱与露天边帮扰动的原则,运用有限元数值模拟方法,对3种可行的开采顺序方案进行了模拟与分析。研究结果表明,由北向南的整体回采顺序方案的岩体位移与最大主应力指标优于其他方案,即为最优开采顺序方案。     

露天转地下境界顶柱稳定性分析

依据石人沟铁矿露天转地下设计资料和地质资料，运用岩土工程通用软件FLAC^2D模拟地下开采对露天境界项柱受力和变形的影响，分析了境界顶柱的变形、破坏情况，为矿山设计提出的境界项柱厚度进行了验证和补充，同时也为矿山设计施工提供依据和指导。     

桑园铁矿露天转地下开采方法的选择

露天转地采矿山一般选用基建周期短和采矿成本低的地下采矿方法,如崩落法。然而,随着环保和土地保护的要求,矿山的开采一般不允许产生新的地表塌陷,转而采用充填法,对露天转地下矿山过渡时期的经营不利产生不利影响。由于露天开采已经对露天境界内地表造成了破坏,允许二次破坏,桑园铁矿提出了上部采用崩落法,下部采用充填法技术方案。为此,采用工程类比法和Laubscher法初步选定崩落法开采的高度,采用离散元的数值计算方法,开展了崩落采矿高度和碎石覆盖层厚度联合选择研究,最终确定崩落法采矿的深度为108 m、碎石覆盖层的厚度为40 m。经济分析表明,桑园铁矿采用上部崩落法下部充填法联合开采,不仅可推迟充填站建设时间,而且节省约1亿元采矿成本。     

张庄铁矿充填法开采顶柱安全厚度数值模拟研究

充填采矿法开采的矿山,最后一个阶段顶柱的合理厚度设置对于矿山安全高效至关重要。如若顶柱厚度太薄,易引发顶板破裂和垮塌,危害矿山人员安全;如若顶柱过厚,则会造成矿产资源的浪费。因此,通过数值模拟手段,基于位移场、应力场、塑性区及安全系数综合分析结果,对张庄铁矿充填法开采的顶柱安全厚度进行了研究,确定合理的顶柱厚度,即可保证开采的安全性,又兼顾了矿石回采的经济性。研究结果表明,根据矿房跨度的不同,可确定张庄铁矿充填采矿法开采的顶柱厚度为15～20 m,为类似矿山顶柱安全厚度确定提供一定的参考依据。     

基于π定理的崩落法转充填法过渡采场顶柱尺寸研究

崩落法转充填法开采过程中,充填法过渡采场顶柱下方存在采空区,顶柱上部有大量崩落法开采留下的松散岩石,顶柱的稳定性对过渡段矿石的安全开采具有重要意义。过渡采场顶柱厚度与跨度之比即厚跨比r是影响过渡采场顶柱稳定性的重要因素之一,为了分析顶柱稳定性,采用π定理建立了充填法过渡采场顶柱厚跨比r和顶柱稳定性的关系模型,该模型选取顶柱的许用应变作为采场稳定性判断标准,根据许用应变得到合理的厚跨比。将此关系模型应用于程潮铁矿无底柱分段崩落法转充填法的试验过渡采场顶柱尺寸研究中。运用有限元法计算得出程潮铁矿过渡采场顶柱的最小厚跨比rmin,根据损失率约束得出最大的厚跨比rmax。通过计算厚跨比r的取值为1.24~1.45。试验采场按此厚跨比进行生产,顶柱未失稳。工程试验检验了此关系模型的有效性。     

露天坑底境界矿柱厚度的计算确定

露天转地下开采的矿山,境界矿柱厚度的确定对矿山的安全生产极其重要。结合铜绿山矿南露天坑下Ⅰ2矿体露天转地下开采的实际,采用极限平衡法和材料力学分析方法,对境界矿柱的厚度进行了计算,为露天转地下境界矿柱厚度的设计提供了依据。     

高陡边坡下露天地下联合开采隔离顶柱合理厚度的研究

简要介绍了计算隔离顶柱厚度的方法即力学解析法、经验法、数值模拟法三大类,其中数值模拟法能够充分考虑高陡边坡对隔离顶柱厚度的影响。应用数值模拟法,可直观、真实地反映出隔离顶柱应力分布情况,结合顶柱岩石力学性质,即可得出此时顶柱的稳定性状况。通过结合某矿山实例,分析不同顶柱厚度条件下的顶柱应力分布,从而计算出合理的、安全的顶柱厚度。