深部高应力区采场结构参数优化研究

采用合理的采场结构参数是实现深部矿体安全高效开采及控制地压危害的重要措施。利用非线性三维有限元程序，采用动、静态数值模拟试验优化的方法，对凡口铅锌矿深部矿床开采中的采场结构参数进行了优化研究，为该矿床的开采推荐了合理的采场结构参数。     

凡口深部采场结构参数优化研究

采场结构参数与回采安全直接相关,合理的采场结构参数是实现深部矿体安全高效开采及控制地压危害的重要保障.采用三维有限元数值模拟分析了凡口铅锌矿深部采场不同回采方式及考虑温度变化和冲击地压情况下的结构参数,并进行了优化研究,得出凡口深部矿体的合理采场结构参数为采场宽度8～10 m,分层高度不大于5 m.     

龙头山矿段采场结构参数及地压控制数值模拟研究

矿山地下开采过程中,顶板控制对采场地压控制有着直接的影响,分析影响采场围岩稳定性关键因素及破坏机理十分必要。为保证龙头山矿段采场安全、高效开采,运用FLAC3D数值模拟软件对该矿段采场结构进行模拟研究,分别模拟研究了该矿段在空场和切顶条件下的采场结构参数。结果表明:龙头山矿段在空场条件下开采,安全隐患较大,顶板容易发生冒落,形成冲击地压。同时提出合理的采场结构参数与地压控制措施,研究成果为矿山开采选择合理的采场结构参数提供依据。     

安庆铜矿2号西矿体开采初期岩体稳定性模拟研究

在一些复杂矿体或地质条件相对较差的矿床开采初期,研究合理的回采顺序和采场结构参数以及支护方式对今后开采过程中地压控制具有重要意义,以安庆铜矿2号西矿体为研究对象,对矿床及围岩工程地质条件进行调查和评价,采用SURPAC软件建立地质模型,然后转化至FLAC3D软件进行数值模拟分析,根据模拟计算结果,结合矿体围岩工程地质条件,对所选开采顺序条件下开采过程中的岩体稳定性进行评价。评价结果与实验采场工程中表现出的围岩稳定性情况一致。     

基于ANSYS程序下的采场稳定性分析

采用大型有限元分析软件ANSYS对柿竹园矿III矿带矿体典型采场顶板的稳定性及其对采场围岩力学状态的影响进行数值模拟、非线性分析,对9种典型采场结构模型的模拟结果进行了比较分析,根据分析结果结合采掘效率和开采成本等因素确定了采场最优结构参数,并对当前采矿方案提出修正和调整建议,以便更清楚地掌握采场地压发展变化规律,有效地进行地压管理,实现矿体的安全高效开采。     

厚大石膏矿体回采工艺研究与设计

枣庄峄城石膏矿在原房柱式采矿法的基础上,着重研究了厚大石膏矿体的开采工艺、矿块结构参数及采场地压管理等问题,在保证回采过程安全的前提下,充分回收资源,提高资源利用率。     

用沙坝矿难采矿体采场结构参数优化研究

合理的采场结构参数是控制地压危害、实现矿体安全高效开采的重要因素。针对用沙坝矿中厚急倾斜破碎矿体,采用MIDAS/GTS和FLAC3D软件对难采矿体采场顶板的稳定性及其对采场围岩力学状态的影响进行数值计算,对16种不同方案的采场围岩位移及应力变化规律进行分析,并结合开采成本和采掘效率等因素确定了采场最优结构参数,即矿房高20 m,宽20 m,从而确保回采作业安全进行,取得较好的经济效益。     

护顶层保护下采场结构参数优化研究

为了实现护顶措施控制下采场的结构参数优化，采用大型有限元分析软件——ANSYS对康家湾矿深部典型采场顶板的稳定性进行数值模拟、分析，根据结果对当前采矿方案提出修正和调整建议，以便更清楚地掌握深部地压发展变化规律，有效进行地压管理，实现深部顶板不稳固矿体的安全开采。     

落凼矿分段空场嗣后充填法采场结构参数研究

分段空场嗣后充填法是两步骤开采,采场结构参数主要是指一步骤矿柱与二步骤矿房的结构尺寸。针对拉拉铜矿落凼矿区深部矿段地下开采遇到高地压释放致采场结构不稳定问题,采用RHINO-FLAC3D进行数值模拟的方法对矿区的采场结构参数进行研究。对落凼矿矿体厚度在30m以上的倾斜及急倾斜矿体采用两种不同的采场结构参数方案进行对比,用Flac3D模拟开挖,对采区内的塑性区进行统计与分析。研究结果表明：随着采深的加大,针对该矿矿体厚度在30m以上的倾斜及急倾斜矿体,一步骤矿柱采用50m×11m,二步骤矿房采用50m×25m的结构参数更加安全稳定。     

不稳固矿岩条件下倾斜中厚矿体的高效采矿方法研究

为解决在不稳固矿岩条件下高效开采的问题,本文在研究地压活动规律、采动压力分布特征基础上,利用卸压原理,对无底柱分段崩落法进行改进,优化了采场结构和爆破等关键参数,形成了开采不稳固倾斜中厚矿体的分段卸压崩落法技术,减小了矿岩体容易塌落的不利影响,实现了安全高效开采。     

安徽和睦山铁矿楔形体地压控制方法研究

在破碎难采铁矿床地下开采中,掌控采场地压活动规律,采取有效措施控制地压活动,是实现安全高效开采的重要保障。和睦山铁矿后和睦山矿区矿体与下盘近矿围岩破碎,应用无底柱分段崩落法开采, 随着回采工作面的下降与采场结构参数的改变,在-250 m阶段的第一分段开采中,发生了大规模地压活动,下盘进路联巷与上盘侧回采进路遭到严重破坏,巷道两帮内挤、折断或碎裂片落,底板鼓起,顶板下沉,使 巷道无法修复,严重影响了矿山安全生产。基于地压活动特点与巷道破坏原因的分析,揭示了复杂地压的机理,提出巷道破坏力主要来源于顶板围岩发生断裂而又滞后冒落所形成的楔形体压力,并创建了楔形体附加 应力数学模型。计算结果表明：楔形体尖部压应力大于矿体抗压强度的平均值,是致使上盘侧采准巷道快速破坏的主要原因;而楔翼活动压力引起矿体下盘断裂构造面的滑移,是造成下盘采准工程破坏的直接原因。 根据上述分析,采用楔尖部位局部卸压开采、控制下盘地质构造面滑移破坏、增大进路间距与改进巷道支护形式相结合的综合方法,有效控制了复杂楔形体地压危害,保障了-250 m中段的安全开采。     

胶结充填体下采场结构参数优化研究

要在大体积胶结充填体下对矿体进行安全高效地开采,合理的采场结构是采矿设计首先需要考虑的问题。在综合分析某地下矿山地质概况、开采技术条件现状的基础上,采用经验法与理论计算法对采场结构参数进行计算,提出了4种采场结构参数初步方案,建立对应的三维数值计算模型,将围岩的变形、应力分布及塑性区大小等作为衡量采场结构参数优劣的指标。根据模拟结果对比分析了各方案在矿房回采后采场围岩的力学响应情况,得到了采场处于最有利力学状态时的结构参数,结合各方案盘区矿石理论回采率,进而对采场结构方案进行了优选,即当顶柱厚度为6 m,矿房跨度38 m,矿柱宽14 m时,采场结构稳定性处于最有利状态并且具有较高的理论回采率。优化结果可为后续开采设计提供参考。     

深部金属矿山卸压开采研究

为了确保深部资源的安全高效经济开采,以广西某矿业公司深部105号矿体作为研究对象,针对105号矿体即将开展的大规模开采过程中有可能出现的应力诱导矿压灾害,开展了卸压开采研究。根据矿区105号矿体及围岩的岩爆倾向性结论,结合矿区开采技术条件与开采工艺、地应力水平与岩体力学参数,提出了4种卸压方案,并利用FLAC3D及Plot Digitizer软件对4种方案的卸压效果进行模拟分析。结果表明:采场两侧布置卸压槽卸压方案使采场周边应力降低14.8%;切顶和拉底布置卸压槽卸压方案卸压不成功;在上盘深孔卸压爆破卸压方案使采场周边应力降低50.4%,在矿体与围岩之间能形成有效的应力隔离带;矿块分步回采方案使采场周边应力降低63.6%,最终通过最大主应力比较分析确定矿块分步回采为最优方案。     

高应力矿体充填法采场结构参数优化研究

随着铜坑矿采矿生产的不断深入,92#矿体地压活动进一步加剧,空区周边采场应力集中显现,出现了岩层开裂、破碎、沉降等现象,致使矿床开采技术条件变差。为了安全高效地回采矿产资源,在分析了矿岩与充填体力学参数基础上,采用数值仿真模拟的方法,设计了4种结构参数,实现了扰动区下的采场结构参数的优选。研究结果表明:从采场应力与变形结构分析,2号模型为最佳方案,即10m矿柱、12m矿房的采场结构参数,该采场结构参数在矿山中得到了应用,取得了很好的效果。     

白音呼布金属矿采场跨度优选与围岩稳定性分析

白音呼布矿区井下开采已经进入深部,矿体多处于构造破碎带中,节理发育、地压作用显著,围岩等级差异较大,直接影响采场的稳定性。为了探究合理的采场跨度,确保井下矿产资源高效、安全开采,采用数值模拟方法对白音呼布矿区300m中段采场进路跨度及围岩稳定性进行研究,分析了不同采场跨度对围岩位移场与应力场变化及塑性区扩展规律的影响。根据数值模拟计算结果,以采场进路监测点位移曲线、应力变化和塑性区是否贯通为依据,确定井下Ⅲ级围岩采场安全跨度。研究结果表明:Ⅲ级围岩采场进路跨度超过6m后,顶板竖向位移和两帮水平位移显著增加,采场两进路塑性区完全贯通,确定Ⅲ级围岩采场进路的最优跨度为6m。     

小官庄铁矿复杂矿体高效开采的工程实践

结合小官庄铁矿矿体埋藏深、倾角缓、矿岩松软破碎、地压显现明显、难于开采的特点，通过采取加大采矿结构参数，应用低贫化放矿新工艺，提高采准巷道锚喷网支护强度，确定合理的巷道断面形状、掘进施工工艺和采准回采顺序等综合措施，改善了作业区环境应力状况，有效地控制了采场地压，降低了开采成本，实现了复杂矿体的高效开采。     

鸡笼山金矿过采区高应力下采场稳定性分析研究

鸡笼山金矿尚有大量"过采区"和"高应力"状态下的低品位矿体未进行开采,为了提高矿山资源利用率,延长矿山服务年限,对这些矿体进行了采矿方法研究与现场试验。结合鸡笼山金矿的矿岩物理力学性质,建立了鸡笼山金矿区的三维模型,运用有限差分元分析软件FLAC~(3D)进行数值分析计算,模拟了试验采场原始地应力分布状况,并分别就矩形开采断面、椭圆形开采断面、蝶拱形开采断面对采场稳定性的影响进行了模拟分析。分析结果表明:在矿体回采过程中,无论采用何种水平回采断面,在矿体上下盘及间柱均会出现应力增加,但相对来说蝶拱形断面开采应力增加幅度以及分布区域更低,有利于采场的稳定。研究结果为现场的安全生产提供了理论依据。