流变断裂型矿岩自然崩落速率模拟预测

矿岩自然崩落速率预测是一个涉及崩落规律和崩落与时间相依关系的复杂动态过程,通过数值模拟的方法,对流变断裂型矿岩的自然崩落规律和崩落速率进行了模拟研究．研究表明：对于单一的拉底工程,矿岩破坏首先从拉底区上部中间开始,成拱形向上发展．当拉底面积达到一定值后,在拉底项板中心位置将出现大范围的拉应力区,矿石的自然崩落主要是拉伸破坏引起,矿岩在其自重作用下脱离母体,产生初始崩落;当拉底面积继续增大并达到某个量值时,矿岩达到持续崩落．矿岩崩落预测将为合理、经济安排生产计划和生产设计提供有力依据．     

流变断裂型矿岩自然崩落速率模拟预测

矿岩自然崩落速率预测是一个涉及崩落规律和崩落与时间相依关系的复杂动态过程,通过数值模拟的方法,对流变断裂型矿岩的自然崩落规律和崩落速率进行了模拟研究．研究表明：对于单一的拉底工程,矿岩破坏首先从拉底区上部中间开始,成拱形向上发展．当拉底面积达到一定值后,在拉底顶板中心位置将出现大范围的拉应力区,矿石的自然崩落主要是拉伸破坏引起,矿岩在其自重作用下脱离母体,产生初始崩落;当拉底面积继续增大并达到某个量值时,矿岩达到持续崩落．矿岩崩落预测将为合理、经济安排生产计划和生产设计提供有力依据．     

流变断裂型矿岩自然崩落速率模拟预测

矿岩自然崩落速率预测是一个涉及崩落规律和崩落与时间相依关系的复杂动态过程,通过数值模拟的方法,对流变断裂型矿岩的自然崩落规律和崩落速率进行了模拟研究.研究表明:对于单一的拉底工程,矿岩破坏首先从拉底区上部中间开始,成拱形向上发展.当拉底面积达到一定值后,在拉底顶板中心位置将出现大范围的拉应力区,矿石的自然崩落主要是拉伸破坏引起,矿岩在其自重作用下脱离母体,产生初始崩落;当拉底面积继续增大并达到某个量值时,矿岩达到持续崩落.矿岩崩落预测将为合理、经济安排生产计划和生产设计提供有力依据.     

某大型钼矿的矿体可崩性预测

分析了某大型低品位钼矿的地质构造情况,收集了用于岩体稳定性评价的主要指标参数,在此基础上推估了矿体的RMR值,对比分析了多种自然崩落法岩体可崩性评价方法,并利用Laubscher崩落图法绘制了矿山的可崩性预测图,得到了矿山初始崩落和持续崩落时的拉底水力半径,分析了不同拉底形状的优缺点并确定了最终拉底形态参数,利用数值模拟手段对预测拉底参数下的矿石崩落情况进行了计算分析,结果表明,预测的拉底空间参数下能达到崩落预期,该矿具有自然崩落法开采工艺的可行性。     

铜山矿矿岩可崩性评价及崩落演化规律研究北大核心

为研究铜山矿Ⅱ号矿体自然崩落法的可行性,通过相似工程类比,初步获得了铜山矿矿岩可崩性分级。根据现场工程地质调查数据,基于Laubscher崩落图法建立了铜山矿矿岩可崩性评价模型,获得了三种不同拉底形状条件时的水力半径。利用GPI 3D FDEM构建了铜山矿Ⅱ号矿体自然崩落法三维数值模型,通过研究整个崩落过程中的应力与位移变化,获得了初始崩落面积和持续崩落面积,揭示了拉底速率对矿体崩落效果的影响规律、不同拉底速率拉底过程中底板应力演化规律以及自然崩落法采矿对研究区域地表沉降的影响规律。结果表明:铜山矿矿岩可崩性属中等;初始和持续崩落水力半径分别为15.5、27.5 m;拉底形状为圆形时所需拉底面积最小;发生初始、持续崩落所需拉底面积随长宽比增大而增大;断层破碎带能够促进损伤破裂向其汇集,也对损伤破裂的扩展具有阻隔作用。     

自然崩落法崩落机制的研究

本文采用边界元法与离散元法耦合研究了自然崩落法矿岩崩落机制问题,计算了矿岩崩落过程与发展,拉底空间周围岩体中应力分布,计算结果与实测结果吻合。根据计算结果对采用自然崩落法矿块初始崩落区域,矿岩崩落轴线与节理裂隙产状关系,此外,还对改善崩落效果的拉底方式做了讨论。     

基于PFC2D的自然崩落法数值模拟

云南普朗铜矿是一个新建的大型铜矿山,矿山设计采用自然崩落采矿法。自然崩落法底部结构受力规律尚不明确,为了研究矿山开采中底部结构受力变化,采用PFC2D数值分析软件,针对普朗铜矿3720水平首采区地质条件及岩体物理力学参数建立计算模型并简述了岩体微观参数与宏观参数之间的关系。同时模拟分析三种拉底宽度及放矿过程中底部结构应力变化规律。结果表明:三种拉底宽度下,应力重新分布后应力集中在拉底推进线前方50~80m内,应力集中区应加强支护。随着拉底宽度的增大,峰值应力随之增大,在45m拉底宽度下最大应力达到22 MPa。在放矿时,放矿漏斗侧壁及眉线处会产生高动态应力,不利于底部结构的长期服役。研究所得结果可以对矿山支护起到指导作用。     

基于PFC2D自然崩落法数值模拟

云南普朗铜矿是一个新建的大型铜矿山,矿山设计采用自然崩落采矿法。自然崩落法底部结构受力规律尚不明确,为了研究矿山开采中底部结构受力变化,采用PFC2D数值分析软件,针对普朗铜矿3720水平首采区地质条件及岩体物理力学参数建立计算模型并简述了岩体微观参数与宏观参数之间关系。同时模拟分析三种拉底宽度及放矿过程中底部结构应力变化规律。结果表明：三种拉底宽度下,应力重分布后应力集中区范围集中拉底推进线前方50m-80m内,应加强支护。随着拉底宽度的增大峰值应力随之增大,在45m拉底宽度下最大应力达到22MPa。在放矿时,放矿漏斗侧壁及眉线处会产生高动态应力不利于底部结构的长期服役。研究所得结果对矿山支护起到指导作用。     

夜长坪钼矿自然崩落法初始拉底面积的优化

卢氏县夜长坪钼矿采用浅孔留矿法开采,制约了矿山的发展。为满足扩大生产规模的需要,对该矿应用自然崩落法进行了研究。基于前期研究成果和该矿区的岩体条件,采用数值模拟方法,研究了持续崩落初始拉底面积。研究结果是,原生钼矿的适宜初始拉底面积为2800 m2,氧化钼矿的适宜初始拉底面积为800 m2。     

自然崩落采矿法矿体拉底参数的优化

本文主要介绍了自然崩落采矿法矿体拉底参数的优化及其计算方法。同时建议采用顶板呈符合悬链线的反拱形的拉底方法。通过莫洛焦日纳亚矿的工业试验表明,这种新拉底方法具有能使岩体有效地自然崩落、改善矿石破碎质量和减少拉底工作量等优点。     

哈拉沟煤矿垮落带破碎岩体溃砂的离散元数值模拟研究

采用离散元模拟了垮落带波及到松散砂层时导致的突水溃砂灾害。以神东矿区哈拉沟煤矿22402工作面为原型,采用分形理论分析了垮落带破碎岩体的块度分布特征,并利用离散元方法(DEM)根据破碎岩体的块度分布生成不规则碎石,建立了垮落带破碎岩体溃砂数值模型。模拟结果表明：垮落带破碎岩体间空隙较大且连通性好的通道会形成溃砂优势通道,垮落带残余的空洞空隙可以储存溃落的松散砂;大小不均、堆积混杂的垮落带破碎岩体对溃砂速度具有一定的阻挡作用,松散砂在溃砂通道内流动的速度分布呈纺锤形,通道中间的速度大于壁面的速度。     

基于FLAC3D的主层开采对副层底部结构稳定性的影响研究

以自然崩落法开采的铜矿峪铜矿4^#矿体为研究背景,通过对主副层三维建模,并利用FLAC^3D软件对554 m主层开采扰动下614 m副层底部结构稳定性变化进行数值模拟,以对底部结构的应力分布规律和塑性区进行分析。结果表明,由于叠加压力拱效应,主副层交界处以及副层拉底推进线前方底部结构压应力集中程度会随着主层拉底和落矿增大而增大; 因主层开采,副层底部结构拉底空间下方出矿穿脉和桃形矿柱拉应力一定程度减小,使其不易超过岩体抗拉强度; 必须采取措施使压力拱范围内底部结构强度高于拱角应力强度,以避免推进线前方底部结构发生破坏。     

采场覆岩失稳破坏的数值模拟研究

以某煤矿为例,通过数值模拟分析采场稳定性与采矿步距的关系。分析结果表明:煤层的开采破坏了岩层原始平衡状态,并使应力重新分布,随着采矿步距的增大,靠近边界的岩体最先发生破坏。当采矿步距推进至40 m时岩体边界出现破坏单元,当超过50 m时发生岩体的宏观破坏,之后便出现顶板冒落甚至坍塌现象。表明采空区跨度在40~50 m时,岩层还能靠自身的强度保持采场的稳定状态,随着采场的扩大便出现顶板坍塌现象,继而表现出地表沉陷。该模拟为后期煤层的开采提供了有利的技术支持。     

复采工作面通过条带式残采区覆岩稳定性特征研究

为了制定条带式残采区复采的合理开采方式,以西河煤矿3^#煤层条带式残采区为工程背景,采用三维相似模拟和数值模拟相结合的方法,研究复采工作面通过条带式残采区引起的覆岩运移变形特征和稳定性演化规律。模拟结果表明：当工作面与条带式残采区斜交角度在30°以上时,采场前方覆岩破坏形成的剪切破坏区域和拉伸破坏区域呈现出独立的变化特征,工作面前方煤柱和顶板会对上覆岩层形成有效的支撑作用;旧采残煤复采过程中顶板垮落以分段、分步、局部零星的多次垮落方式为主,工作面整体的矿压显现并不十分强烈。研究表明：复采工作面通过条带式残采区时工作面与巷道呈30°夹角布置是合理可行的。     

山西霍尔辛赫煤矿3207大采高工作面顶板垮落规律研究

为了深入研究霍尔辛赫煤矿3207大采高工作面顶板垮落特征及其控制,理论计算了3207大采高工作面顶板各岩层载荷、初次垮落步距、周期垮落步距等参数,并利用FLAC^3D数值模拟分析了顶板各岩层垮落特征,从而得到了3207大采高工作面顶板的垮落规律。     

岩体崩落机理的数值模拟研究

利用三维有限元法对铜矿峪铜矿５号矿体和程潮铁矿岩体崩落机理进行研究，探讨了不同削弱工程地采场应力分布的影响，得出了岩体削弱后的崩落机理，同时对初始拉底面积进行分析。     

综放工作面回采巷道锚杆支护解除机理与实践

为了防止顶板初次垮落步距加大和工作面端头较大范围悬顶,基于潞安矿业(集团)公司漳村矿2203工作面安全高效生产的重要性,采用理论分析、数值模拟和现场试验的方法,分析了锚杆支护解除前后回采巷道顶板状态、煤柱支承压力分布、煤柱屈服区宽度、邻近巷道围岩移动破坏等变化情况,研究了回采巷道锚杆、锚索支护解除机理、方法及工艺过程。结果表明：实施锚杆支护解除可以减小初次垮落步距,增加初采放煤量,减小煤柱压力,改变工作面邻近煤柱的受力状态,提高煤柱整体强度,可以回收锚杆、锚索及组合构件。2203工作面成功回收90%以上的可回收锚杆,不可回收锚杆（索）的托盘及钢带等基本回收,初采垮落步距减小了8 m,增加初采放煤量7 311 t。     

罗卜岭铜钼矿自然崩落法安全开采方案研究

罗卜岭铜钼矿是紫金山金铜矿的接续生产矿山,该矿床矿体厚大、矿石低品较低,需要进行大规模高效开采,但RQD值较高,给常规自然崩落法开采带来了较大难度。根据矿床地质条件并利用岩芯数据,按Q分级法进行了可崩性分级,建立了Q值的三维空间模型,展示了可崩性的空间变化关系。结合矿体形态提出了自然崩落法的改进方案,即用不同的拉底工程,以适应矿体不同的节理裂隙发育程度,由此控制初始冒落块度,并根据矿体赋存条件,设计了分区开采方案。研究表明:所提出的改进拉底方式的分区开采方案,可有效适应罗卜岭铜钼矿矿体规模大、矿石微节理发育的特性,既可有效控制矿体初始冒落块度,又可满足矿山产量需求,可实现该矿自然崩落法安全开采。