盘区下向充填分层道稳定性数值模拟

龙首矿采用下向水平分层六角形进路充填采矿法,分层道是关键通道,其稳定性至关重要。应用FLAC3D软件建立了分层道及六角形进路数值模型,应用强度等效原则确定了分层道底部配筋充填体的力学参数。分别研究了分层道假顶为素充填体和配筋充填体情况下的稳定性。结果表明,分层道开挖暴露的大面积矩形薄板,最大挠曲在中部位置,破坏方式从中部开始拉断破坏,应在开采过程中加强对顶板的支护及对中部位置的监测。此外,分层道假顶为素充填体时不利于矿山的安全生产,尤其在进路与分层道交叉巷道处,应加密配筋密度,防止出现冒落及掉块现象。     

武山铜矿全尾砂膏体充填顶板稳定性分析

以武山铜矿下向进路膏体充填顶板为研究对象，对顶板充填体进行稳定性分析。通过分析武山铜矿矿体及充填体岩石力学试验强度参数，得出膏体充填顶板强度主要取决于1∶4灰砂比打底层强度。在考虑合理安全系数的基础上，采用弹性力学法——简支梁模型、薄板模型，在不同回采断面尺寸工况条件下，对打底层充填体单轴抗压强度需求进行理论计算。经计算，充填体实际单轴抗压、单轴抗拉强度满足进路顶板稳定性需求。结合FLAC^3D数值模拟软件对打底层稳定性的分析，发现顶板打底层存在拉伸及剪切塑性区，但总体范围较小，且两者之间未发生贯通，顶板总体呈稳定状态。     

基于FLAC3D的下向进路胶结充填采场参数研究

采用下向进路胶结充填法的矿山,回采断面尺寸是关系矿山安全生产的重要参数.结合工程实际,采用FLAC3D数值计算软件研究了矩形断面尺寸与采场稳定性的关系,对进路开挖后充填采场应力、位移、塑性区进行了分析.结果表明:进路高度对采场稳定性影响不大,跨度为6 m时采场处于失稳临界状态.      

基于FLAC^3D的下向进路胶结充填采场参数研究

采用下向进路胶结充填法的矿山,回采断面尺寸是关系矿山安全生产的重要参数．结合工程实际,采用FLAC^3D数值计算软件研究了矩形断面尺寸与采场稳定性的关系,对进路开挖后充填采场应力、位移、塑性区进行了分析．结果表明：进路高度对采场稳定性影响不大,跨度为6m时采场处于失稳临界状态．     

高应力下顶板充填体破断机理与试验研究

下向分层进路尾砂胶结充填采矿法顶板为胶结充填体,深部高应力下回采,顶板的稳定性直接关系到整个回采过程的安全.判别顶板的稳定性是安全回采的前提条件.通过理论分析并结合数值模拟、相似模拟等试验手段判别了顶板充填体的破坏机理,提出了充填体破坏形式及预防顶板破坏的合理布筋方式,确保了回采过程的安全.     

金川龙首矿粗骨料充填料浆离析机理的研究

在矿山充填的过程中,需要利用管道的水力进行输送,如果想要保证料浆不会在复杂的工况下发生离析,就需要从多个环节入手,保证充填体的强度。基于此,本文简要阐述了金川龙首矿的地质特点以及采矿的工艺,分析了龙首矿粗骨料充填料浆发生离析现象的原因,并分别从胶凝剂的控制、砂料的控制以及料浆的浓度控制等方面,提出金川龙首矿粗骨料充填料浆离析的控制方法。     

龙首矿下向分层充填采矿法六角形进路规格优化

龙首矿在“十·五”期间,由于加大了富矿回采力度,使富矿面积相对缩小过快,造成采场下降高度严重失衡。要满足矿石产量的稳产并提高,必须重新设计六角形进路断面规格。本文采用三维有限元数值分析程序,通过现场收集大量的资料,设计了8种方案进行模拟分析。结果表明,龙首矿下向六角形回采进路断面可进一步增大,最优进路断面规格为：底宽305cm,腰宽7m,高6m,断面积31．5m^2,并且分析了充填不接顶距对采场稳定性的影响,为该矿今后的生产提供了科学依据。     

下向水平分层矩形进路膏体充填矿柱稳定性数值模拟研究

结合矿山生产实际情况,采用数值模拟方法分析分析了矩形进路不同结构尺寸(3 m×3 m、3 m×4 m和4 m×4 m)条件下,矿柱的动态形成过程与极限厚度。数值模拟结果显示,采用矩形进路进行多中段回采,当上下中段之间矿体厚度为24 m时,应力集中现象明显,当前状态下矿柱逐步失稳,继续回采下一分层,矿柱整体失稳,失去其承载能力。可见改变矩形进路结构参数无法抑制或减缓矿柱的破坏。     

毛坪铅锌矿水平矿柱形成与回采方法试验研究及应用

毛坪铅锌矿采用下向水平分层矩形进路式胶结充填采矿法,在多中段同时回采条件下,随着开挖深度的增加,将会出现760中段和720中段2个水平矿柱。水平矿柱何时形成与破坏,以及如何在保证开采安全的前提下最大限度地回收矿柱,是矿山目前遇到的难题。采用Flac3D数值模拟软件,分析了矩形进路采场结构条件下水平矿柱形成与破坏过程,得出当720中段未开挖矿体厚度为24 m时,水平矿柱形成;厚度减小为21 m时,水平矿柱完全被破坏。然后模拟分析采用六边形进路开采过程,最终提出毛坪铅锌矿应用下向水平分层六边形进路式胶结充填采矿法能够保证水平矿柱回采过程稳定,最大程度回收水平矿柱资源,为矿山生产提供指导。     

河西金矿的采矿方法的优化选择及力学分析

金矿开采工程有深部采矿和浅部采矿,河西金矿属于前者。在选择采矿方法是起到非常大的作用的是控制地压。我们首先要做的事研究分析矿区的地质情况,以此为基础,参考周围类似矿山开采金矿如何实际生产,然后分析充填采矿法采矿的影响因素如采矿结构参数、进路充填体和充填作业方式等,最后将如何优化的建议提出来。     

海底倾斜矿体开采沉陷预测研究

三山岛金矿新立矿区是我国唯一一座海底金属矿山,其对开采技术的要求较高,海下开采遇到了严重的安全问题,其中海底移动变形对采矿安全造成重大威胁。金属矿开采所引起的覆岩移动和变形是一个复杂的力学问题,掌握采空区覆岩体采动岩体移动规律和实现对覆岩沉陷的有效预测是新立矿区亟待解决的重要课题。通过对新立矿区井下55线各中段石门巷道顶板位移进行监测,得到了充填法开采倾斜金属矿体的覆岩移动和变形特征。在此基础上,提出了倾斜金属矿体充填采矿法引发覆岩内部移动和变形的悬臂梁机制。最后,通过分析顶板位移监测数据和位移曲线特征,提出了倾斜矿体充填法开采覆岩沉陷预测的轮廓函数方法。该方法由几个指数函数组成,采用该方法得到的沉陷预测曲线与实测结果十分接近,预测准确率都在85%以上。该研究结果对海底矿山的安全生产具有重要的指导意义。     

大断面六角形进路采矿法结构参数优化研究

针对龙首矿普通六角形进路采矿法在西一贫矿区回采过程中进尺率低、断面轮廓不规整、机械化程度低和炸药单耗高等回采问题,通过数值模拟和现场试验,对大断面六角形进路采矿法在龙首矿西一贫矿开采区的可行性进行研究。结果表明:与普通六角形进路采矿法相比,采用大断面六角形进路采矿法回采西一贫矿资源时,采场顶底板及边帮矿岩受力条件更好,顶底板变形量小,2条相邻进路之间未出现贯通;平均进尺由2.4 m提高至3.2 m,提高了33.3%;炸药单耗由0.20 kg/t降低至0.15 kg/t,降低了25%;轮廓完整性更好,最大超挖量降低了97 cm,最大欠挖量降低了10 cm;凿岩效率由1.25 m/min提高至2.10 m/min。研究结果证明了大断面六角形进路采矿法在龙首矿西一贫矿开采区回采过程中的可行性,符合回采过程中对安全性和高效的要求。     

FLAC3D 在地下矿山采场稳定性分析中的应用

Stable stope is the premise of safe mining in underground mines, and numerical simulation is one of the effective methods to analyze and study the stability of underground rock mass. In order to carry out the stability analysis and research of underground mine stope, taking a mine in Yunnan as an object, FLAC3D software was used to carry out numerical simulation research on the limit exposed area of stope under natural conditions and under the condition of bolt support. The research results show that the limit exposed area of the stope is 400m2 under natural conditions, and the use of bolt support can effectively reduce the roof pressure, control the displacement and deformation of the roof and rock caving, and increase the limit exposed area of the stope to 600m2. It shows that the bolt support is feasible as the roof stability control measure and can guarantee the safety and stability of stope.     

长锚索预锚固控顶在谦比希铜矿中的应用

谦比希铜矿深部上向分层水平充填采场顶板暴露面积较大,且上盘围岩节理裂隙发育,导致顶板垮冒严重,贫化问题突出。据此提出了采场顶板长锚索预锚固控顶技术,阐述了其支护机理、支护参数及施工工艺。实际应用表明:采用长锚索预锚固控顶、配合锚杆(钢带)联合支护,能够有效控制采场顶板冒落,为类似矿山提供了借鉴意义。     

合理布筋方式提高顶板充填体稳定性试验研究

下向分层进路式尾砂胶结充填采矿法顶板为胶结充填体,深部回采,顶板的稳定性直接关系到整个回采过程的安全.在充填体中布置钢筋可提高顶板自身的稳定性.通过对充填体中横向布筋与纵向布筋分别建立模型进行相似模拟试验,通过试验结果及试验过程监测数据分析,判别了顶板充填体的破坏机理,提出了充填体中布筋的合理方式,提高了顶板的稳定性,确保了回采过程的安全.     

中深孔分段落矿嗣后充填采矿实践

为提高三山岛金矿-600 m以下中厚矿体采矿强度,采用上向中深孔分段落矿嗣后充填采矿法进行开采。首先,在采场上盘和顶柱下方分别施工支护巷道,进行长锚索预支护,有效保证了上盘围岩及采场顶柱的稳固性;其次,在分段采场开采分次爆破过程中,通过上分段上盘支护巷道进入采场,随后进行顶板处理,保证了采场顶板安全;最后,分段采场回采完毕,立即进行充填,缩短了采空区暴露时间,减少了围岩移动。实践证明,该采矿方法具有生产能力大、安全高效及采矿成本低的优点,满足了矿山生产规模扩张的需要,创造了巨大的经济效益和社会效益。     

基于采场结构参数优化后的充填体强度数值模拟

合理的采场结构参数能够有效控制岩体位移,改善围岩应力分布状态,提高采场稳定性.为确定高尔奇铅锌矿采场最优结构参数,根据矿山地质条件和矿体赋存状态,建立5种采场结构模型,通过有限元软件ANSYS进行数值模拟,综合考虑顶板、间柱和充填体柱的拉应力、压应力及位移变化,引入安全系数对各模拟方案进行对比分析.结果表明:拉应力在模...     

卧虎山铁矿采场极限暴露面积回归优化模型

地下矿山开采中,合理的采场暴露面积是保障采矿作业安全的前提,采场暴露面积作为地下采场的主要结构参数需要进行优化。以卧虎山矿27-31线为研究对象,运用3DMine-Midas- Flac^3D耦合建模技术,构建了地表、矿体和采场的精细化模型,在采场长度参数为30 m和40 m的条件下,设计了10种采场暴露面积计算方案,通过数值模拟获得采场顶板最大拉应力和两帮最大压应力,基于此建立了采场暴露面积与顶板最大拉应力及两帮最大压应力的回归优化模型,在有安全系数的保障下确定了采场极限暴露面积。研究结果表明：（1）经采场稳定分析,最大压应力主要出现在采场两帮的围岩,而最大拉应力出现在顶底板;（2）通过建立采场暴露面积与最大拉应力和最大压应力的回归函数关系曲线,获得暴露面积与应力的关系规律,即在相同采场暴露面积条件下,采场越长则拉应力越小,而在相同拉压应力限值情况下,采场越长则极限暴露面积越大;（3）以矿山生产安全系数1.3为基数,通过回归函数曲线规律,根据采场矿体的赋存条件,以30 m和40 m的采场长度值,确定卧虎山矿的极限暴露面积分别为450 m²和600 m²。当岩体力学参数改变时,亦可采用回归函数曲线规律自适应判定采场极限暴露面积和采场跨度。     

某钨矿残矿回收风险控制探讨

许多脉钨矿山随着开采深度的加大和矿山资源消耗加快,均希望通过矿柱和残留矿体的回收,以弥补资源的不足和生产能力的下降。某钨矿在残矿回收中存在的一系列问题,在这类钨矿企业中具有一定的代表性。通过采取检查表法进行风险识别,发现存在的安全隐患,采取相关控制措施,解决了该矿山存在的冒顶片帮、地表坍塌、泥石流、井下的物体打击、炸药爆炸等相关风险,使矿山资源得到更充分的利用,矿山安全水平得到提高。方法可供同类矿山解决残矿回收问题时参考。