鑫达金矿竖井保安矿柱圈定及稳定性分析

鑫达金矿原设计采用65°岩移角圈定竖井保安矿柱,对于进入深部开采阶段的矿山来说该方法局限太大,会导致大量的优质矿体位于保安矿柱圈定范围之内而无法回采。为解决这一问题,从控制岩移范围入手,根据临界散体柱理论重新圈定了竖井保安矿柱,并运用FLAC~(3D)数值模拟软件,模拟保安矿柱优化后矿体开采对竖井稳定性的影响。结果表明:竖井变形主要以垂直方向上沉降为主,水平方向位移较小;矿体开挖后应力扰动范围并未波及到竖井附近,竖井处于相对稳定的状态。     

在保护目标下部开采缓倾斜矿体时岩层移动的控制

目前,杰兹卡兹甘矿区内三座地下矿有40多条不同用途的竖井。根据现有规程,为保护井筒和井口工业场地,需要留连续保安矿柱,因而其中积压大量矿石。回采这些矿柱,哪怕是回采部分也是为维持矿山生产能     

山东某铁矿保安矿柱开采对地表构筑物的影响分析

随着矿产资源逐渐减少以及充填采矿技术的成熟,原工业场地、村庄、道路等“三下”矿体逐渐进入回采可行性论证阶段。为探究某铁矿保安矿柱开采对地表的影响,结合矿山开采技术条件,采用数值模拟的方法,分别对矿山开采现状、按设计范围开采和统筹保安矿柱开采情况下的地表位移情况进行了计算。通过对比分析,该铁矿采用分段空场嗣后充填法统筹保安矿柱的开采对地表影响较小,在确保充填质量和帷幕注浆防治水的前提下,能够保证地表建(构)筑物的安全。     

程潮铁矿矿柱开采地表变形规律及选厂稳定性研究

在国内外矿山浅部矿产资源日益枯竭的严峻形势下,使用合理的采矿方案安全回收开采前期所预留的矿柱成为越来越多矿山解决当前资源危机的主要途径。以程潮铁矿矿柱开采为研究对象,在分析地表移动变形监测数据的基础上,通过数值模拟分析了4种矿柱开采方案对地表重要工业场地及构筑物选厂所在地表稳定性的影响。研究表明:采用无底柱分段崩落法开采-360 m水平以上部分预留矿柱对地表及选厂稳定性影响较小,但采用无底柱分段崩落法开采-360 m~-430 m水平矿柱将导致地表变形量及选厂所在地表沉降急剧增加,并接近地表一级构筑物要求的变形极限;从最大化回收矿石资源、保证地表及重要建筑物安全的角度考虑,建议采用崩落法回收-360 m水平以上矿柱,采用充填法开采-360 m~-430 m范围矿柱,并适当提高充填体强度,加强管理,以尽可能减少矿柱开采对于地表及重要建筑物的影响。     

充填开采安全深度与保安矿柱圈定研究

地下矿山深度充填开采过程中,保安矿柱的留设不可避免,传统的保安矿柱圈定方法问题明显,以安全深度结合岩移角圈定保安矿柱的方法被认为是可行的,但安全深度的计算方法尚不明确。以三鑫金铜矿桃花嘴矿区为工程背景,采用理论计算、有限元数值模拟方法来研究安全深度,进而圈定保安矿柱。结果表明:通过理论计算,得到临界安全深度为-428.9m,运用有限元数值模拟软件FLAC3D对开采过程中顶板下沉量与塑性区分布、井筒位移与应力变化情况进行模拟,进一步确定了安全深度为-442m。基于安全深度理论对保安矿柱重新进行圈定,与传统方法相比,释放了大量压覆资源,提高了矿产资源利用率。     

基于AHP-3DEC的井筒保安矿柱稳定性综合评价

某大型金矿的主井已处在开采岩移界线范围以内,但是,针对地下规模化采矿扰动对井筒保安矿柱稳定性的影响缺乏系统的评估和论证.通过矿区地表沉降变形监测、层次分析法(AHP)安全评价、历史开采过程数值模拟等手段,对井筒保安矿柱的稳定性进行综合评价.矿区沉降监测显示,地表沉降变形值都未超限,总体上在正常范围内波动;层次分析法分析...     

海底下金矿床开采岩移特征数值模拟动态分析

三山岛新立矿区属于海底矿床开采,设计生产能力达到6000t/d,大量、快速、高强度海底采矿与井下大量爆破势必引起海床变形与沉降、潜藏海水大量涌入井下的巨大安全风险。根据新立矿区开采技术条件,分析其不同原岩应力场下的次生应力场及岩移特征,研究结果表明,水平构造应力场对开采引起的地表沉陷有明显的抑制作用,但会引发更大的水平位移,建议至少预留65m保安矿柱,以确保矿区安全生产。     

金川二矿区深部开采稳定性分析和采矿设计优化研究

金川二矿区已进入深部开采。在采用下向胶结充填法的条件下，能不能实现无矿柱连续回采，对矿山的产量和效益影响极大。本文使用非线性有限元对预留间隔矿柱和不预留间隔矿柱两种方案的围岩应力、位移和塑性区分布以及采场的稳定性状态进行了系统的分析和比较，论证了二矿区深部实施无矿柱连续回采的合理性和可行性，为二矿区深部采矿设计优化提供了依据。     

季申矿床使用充填法分层开采的经验

季申矿床为露天－地下联合开采，露天坑底下部保安隔离矿柱被露天矿采除，矿区构造破坏现象普遍，矿山地质条件极其复杂。为保持矿山设计生产能力，将地下矿上部５个阶段矿体分为两个矿层同时开采；中间的一个阶段留作层间矿柱，最后开采。文章详述了两个矿层和层间矿柱的回采工艺；并详细阐述了为开采下部矿体设计的串联式连续分段矿房回采工艺。     

硬岩矿床组合型井筒保安矿柱圈定与压覆资源回采技术

为合理留设硬岩矿床充填开采时的井筒保安矿柱尺寸,考虑硬质围岩的岩体质量等级和自身抗变形、抗破坏能力,在常规岩层移动角圈定方法的基础上提出了组合型井筒保安矿柱留设方案。以山东某铁矿东主井压覆资源开采为研究背景,通过现场调查与岩石力学试验开展了工程地质分区与岩体质量等级评价,根据分级结果将-250 m水平以上的Ⅱ～Ⅳ级围岩按岩层移动角圈定台体状井筒保安矿柱,-250 m水平以下Ⅱ级硬质围岩按极限距离80 m圈定圆柱形保安矿柱,同时设计了两种井筒压覆资源开采方案,即浅孔留矿法嗣后充填开采与上向水平分层充填开采。研究表明:上向水平分层充填开采对应的井筒内壁变形量为浅孔留矿法嗣后充填开采的80%,但两种开采方案引起的井筒变形均未超过安全标准。所提出的上向水平分层充填开采方案与组合型井筒保安矿柱留设法在该矿山得到了成功应用,回收矿量约400万t,可为其他类似矿山的井筒压覆资源开采提供借鉴。     

王洼煤矿无煤柱开采的采区设计方案确定

窄煤柱或无煤柱开采技术,不仅可以提高资源回采率、增加矿井的服务年限,缓解矿井采掘接替的矛盾,更有利于巷道围岩应力的重分布,逐步被矿井实施推广.根据王洼煤矿11采区北翼剩余工作面的开采情况,采用优化煤柱尺寸的方法,设计煤柱尺寸为5m、2m和无煤柱开采3种方案,分别与原有方案进行经济技术评价分析和成本核算,综合得出11采区...     

区段煤柱留设合理宽度FLAC3D数值模拟研究

本文以河北某矿6#煤实际开采情况为背景,通过采用FLAC~(3D)数值模拟方法对留设不同宽度区段煤柱时,煤柱内应力和位移分布、煤柱宽度与巷道围岩稳定性进行了分析,得出了工作面间需留设合理煤柱宽度范围,在此基础上,结合矿井实际情况,确定采用留设6m区段煤柱方案,并进行了工业性试验。通过观测发现随着工作面的不断回采,巷道围岩先后经历无采动影响阶段、采动影响阶段以及采动影响剧烈三个阶段,巷道围岩处于可控范围之内,满足生产要求,这与按经验需留设15m区段煤柱相比,减少了煤炭损失,提高了采出率,同时本文的研究对类似条件下区段护巷煤柱的留设具有指导和借鉴意义。     

矿区铁路线下采煤优化设计的数值方法

 开采沉陷预计是煤炭开采过程中不可缺少的部分,为了研究工作面开采时铁路线地表移动,解决实际开采过程中可能出现的安全隐患,以某煤矿为原型,运用FLAC3D数值模拟软件,通过岩样力学参数初始值,利用两轮均匀实验设计,依据该煤矿已有的采区地表沉陷监测数据,建立采区数值计算模型,对工作面上方受开采影响的铁路线进行了数值模拟研究与预计。采用相同地质参数模型研究与分析附近工作面在三种不同开采设计方案下,对新建跨铁路桥的影响程度,从而推出最佳的开采方案,为铁路线与跨铁路桥的安全运营提供有力的保障,也为铁路桥下的安全采煤提供了一定的科学依据。     

基于有限元法的矿柱开采稳定性分析与优化

基于武钢金山店铁矿矿柱现状,运用弹塑性有限元理论对矿柱开采可行方案进行了仿真模拟,对不同方案矿柱开采过程中围岩和地表的稳定性进行了分析。在对矿柱开采覆岩移动及地表变形规律进行总结的基础上,对金山店矿柱采用不同方案开采地表破坏区域进行了圈定,确定了合理的矿柱开采方案。     

基于Whittle的露天境界动态优化研究

开采境界圈定是露天矿山开采设计的基础，境界优化结果的优劣直接制约着矿山的整体发展效益。露天开采过程中面对的是复杂多变的地质岩体、无序的品位分布、多变的经济参数等一系列非线性动态问题，现有的主流境界优化方法未能有效考虑该类问题。为实现对露天矿山境界优化的经济动态评估以及矿山剥采均衡，将露天境界优化与地质品位、矿体赋存状态相结合，根据地质数据库采用SURPAC软件建立了矿体三维实体模型和块段品位模型。借助境界动态优化分析软件Whittle，并根据某矿山实际情况，将浮动圆锥法和LG图论法相结合，在一定的技术、经济指标条件下，生成了一系列不同价格对应的露天境界优化方案。根据矿山设计生产规模，对各个境界方案进行进度计划排产，同时考虑了资金的时间价值，引入贴现率指标，获得了各个方案的最大净现值，确定净现值最大的方案为最优方案。研究表明：该方案的提出，实现了动态条件下该矿山露天境界的高效动态优化，为露天矿山开采境界优化提供了新思路。     

从自然保区矿业权重叠问题谈保护区范围界定

自然保护区范围及功能区划分是管理部门日常管理和有效保护的基础。据统计分析,在全国2740个自然保护区中,只有60%的保护区有明确范围边界。本文通过自然保护区矿业权退出引发的自然保护区矿业权重叠、范围界定、边界划定等问题,借鉴国外自然保护区内矿业权处置政策,从完善自然保护区立法、范围界定、科学调整自然保护区及探索自然保护区与自然资源勘查开发共存的绿色发展模式等方面提出建议。     

孟家岗铁矿开采方案及地表铁路安全研究

根据孟家岗铁矿实际地质情况,有铁路、公路于矿区之间穿过,为最大限度地回收资源和保证上部公路的安全运行,确定了房柱法与胶结充填两种采矿方案。通过岩体宏观结构凋查分析、取样、室内岩石力学试验和工程类比,综合确定岩体及充填体力学参数;并采用有限元力学分析软件Comsol Multiphysics对2种不同的开采方案引起公路地表的沉降高度进行了数值计算,模拟计算结果表明:采用"尾砂+普通水泥+粉煤灰+水"配比方案进行胶结充填采矿法采矿时,5#、6#勘探线范围内铁路处的沉降值均小于30 mm,符合安全规程要求,不会影响地表铁路的正常运营,后期地表位移监测结果也较好地验证了尾砂胶结充填采矿方法的正确性。     

重庆市某矿山地质环境问题及土地复垦研究

矿山开采对周边的环境造成了严重影响,随着国家对绿色矿山建设的加快推进,矿山地质环境恢复和综合治理已刻不容缓。针对矿业活动引发的地质环境问题,通过矿山地质及地质环境调查,分析了矿山的开采规模、地貌环境特征、环境影响范围、地质灾害引发方式等因素,认为地质环境问题主要表现为矿业活动对地形地貌景观的破坏、引发的地质灾害、对地表土地的占压等。通过强化房柱式采矿、控制矿柱直径和矿房宽度、废渣充填采空区、减少爆破装药量、洒水降尘、废水沉淀等预防保护措施,拆除建构筑物、客土回覆、井口封堵、平土培肥等工程,可修复矿山生态地质环境问题,取到了良好的生态、社会、经济效益。     

会东铅锌矿露天地下联合开采方案的探讨

会东铅锌矿初步设计的露天地下联合开采方案,确定地下采矿从露天坑底１９８０ｍ 水平开始,用下向分层进路胶结充填法采矿,并逐步形成厚３６ｍ 的隔离柱,但该方案已不适应该矿的实际情况。本文讨论了５种调整方案,并认为地下首采区选择在露天坑底水平以外,能扩大露天采矿范围,减少隔离柱构筑费用,且露天开采和地下开采互不制约。     

某金矿残留矿柱回采的稳定性研究

采用工程地质调查、现场应力变化监测、声波测试结合三维有限元数值分析方法，对某金矿残留矿柱回采方案进行研究及稳定性分析，确定回来区优势结构面、主要承载矿柱以及矿柱临近破坏的声速值。结果表明，小矿柱更易破坏，顶底枝比间柱回来稳定性好，采场留中间采端部的底柱回来方案围岩稳定性最好，距地表500m以下的采场回来底柱时应加大人工项枝的高度，回采主要承载矿柱必须采取安全措施。