自然崩落法放矿量与底部结构应力分布关系研究

普朗铜矿运用自然崩落法进行开采,未放出的矿体作用在底部结构之上,易导致矿柱产生受压破坏,威胁底部结构稳定性。利用地压监测手段及时掌握开采过程中底部结构的应力分布情况,可锁定底部结构应力集中区域,并通过研究放矿量与底部结构应力分布的变化关系,优化和平衡各放矿口的放矿计划,调节底部结构应力分布,从而减少应力集中对底部结构的破坏。     

普朗铜矿自然崩落法开采过程综合在线监测技术研究

自然崩落法采矿过程中,顶板冒落规律掌握、底部结构稳定性情况、地表沉降趋势监测及控制等,不仅关系开采过程人员和财产安全问题,更是决定自然崩落法能否成功用于普朗铜矿的关键。采用微震、三维激光扫描、TDR、钻孔电视、应力位移等技术,综合对普朗铜矿顶板冒落规律、底部结构变化情况、地表沉降实时显现进行在线监测,并通过统一平台对数据进行综合联动展示和分析。该综合在线监测技术应用,控制了崩落面和松散矿堆之间的高度,避免上覆矿岩大范围崩落产生空气冲击气浪;优化了拉底推进与底部结构开口之间的空间位置关系;解决了底部结构矿柱二次加强支护时机及措施选取问题;实现了地表稳定均匀沉降。综合在线监测技术在普朗铜矿得到很好应用。     

矿块崩落法混凝土底部结构应力应变监测研究

本文介绍了铜矿峪铜矿矿块崩落采矿法试验中矿块底部结构地压监测研究成果。在研究过程中应用ＪＸＨ－２型混凝土应变计对矿块崩落法混凝土底部结构的应力应变进行了系统的监测，不仅摸清了在拉底及崩落出矿过程中，出矿巷道的应力应变变化规律，以及出矿巷道在生产过程中的２个破坏危险期，而且为矿块崩落法巷道支护及地压控制提供了依据。     

崩落矿岩散体本构关系研究

针对崩落矿岩散体的结构特征,从影响崩落矿岩散体物理力学性质的组构特征出发,利用统计理论、散体力学理论对崩落矿岩散体的物理力学性质进行研究.从崩落矿岩散体的微观结构出发,建立了崩落矿岩散体的刚性接触模型,将颗粒间的接触力同局部应力联系起来,建立了崩落矿岩散体的局部本构模型.以崩落矿岩散体局部本构关系为基础,建立了崩落矿岩散体的二维、三维本构模型,揭示了放矿过程中崩落矿岩散体的强度与流动本质.     

自然崩落法底部结构应力分布的研究

中条山有色金属公司铜矿峪铜矿引进了美国自然崩落法技术。为研究该法在拉底、崩落过程中底部结构的应力分布及其变化，在首采区段内，利用多种监测手段对底部结构的应力和变形进行了全面系统地监测。本文是在此基础上，叙述了自然崩落法在开采过程中底部结构应力分布及其变化特点，并对底部结构的稳定性进行了分析和评价。     

自然崩落法底部结构应力状态研究

以普朗铜矿为研究背景,通过分析拉底工程在自然崩落法中的重要性,应用FLAC3D数值模拟软件,研究拉底过程中,逐渐增大拉底推进线尺寸时,底部结构应力状态的分布情况,得到一个聚矿槽开挖距拉底推进线较有利的距离。并且,在实测地应力的基础上,通过改变水平构造应力值,研究了4种不同应力状态下,底部结构的应力分布情况,分别得出有利于矿石崩落及底部结构稳定的应力状态。该研究成果将对自然崩落法矿山的采矿工艺设计和安全生产具有指导作用。     

自然崩落法拉底过程底部结构稳定性研究

自然崩落法技术要求高,涉及的岩石力学问题也非常复杂,不同拉底方式拉底过程中,底部出矿结构所受应力状态不同,稳定性也不同。以普朗铜矿相关条件为依据,采用数值模拟方法对自然崩落法开采拉底过程中底部结构的应力变化进行研究。分析研究表明:前进式拉底过程中,拉底推进线后方45m左右区域应力逐渐发生释放,最大主应力减小到10MPa左右,底部结构整体稳定性要好于后拉底,出矿水平最小主应力处于岩体抗拉强度范围内,且新增塑性区符合前进式拉底特点。因此,前进式拉底利于维护底部结构的稳定性。     

自然崩落法超前拉底数值模拟研究

自然崩落法拉底与聚矿槽施工的先后顺序直接影响着底部结构的稳定性,对其进行优化研究是非常必要的。运用模拟软件FLAC~(3D)建立数值模型,假设拉底超前聚矿槽,模拟分析超前拉底条件下,底部结构的应力、塑性区变化情况,研究结果表明,在拉底推进线附近区域的底部结构处于应力集中状态,在推进线后方45m左右范围内,应力发生释放,有利于底部结构的稳定及聚矿槽的开挖。     

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。     

自然崩落采矿法研究及应用

自然崩落法是一种高技术含量的地下开采方法,在国外有较好的应用。为更好推广应用自然崩落采矿法,对自然崩落法进行综合评述,包括自然崩落法适用条件和优缺点,放矿理论、矿岩流动特性、放矿控制、放矿生产计划、放矿管理等方面,以及自然崩落法国内外的应用现状。可以得出:前期放矿理论研究,以矿岩流动概率密度函数和放出体形态为主,对矿岩流动过程中品位的变化考虑不足;放矿计划以均匀放矿为目标,没能实现日出矿品位均衡,放矿管理不能进行放矿反馈控制和主动控制。自然崩落法发展趋势是放矿过程考虑出矿品位均衡,使用数据库管理及系统集成,实现放矿可视化、信息化、智能化。     

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。     

放矿场边界压力的分析

崩落矿岩的移动规律,国内外许多学者进行了长期的大量的研究,并取得了许多突破性的研究成果.但是,由于放矿过程是一个动力学过程.放矿时松散矿岩以动载荷作用于放矿场边界,在回采过程中。放矿场的边壁和底部经受着这种载荷的反复作用。导致采场底部结构,采场侧壁,包括相邻矿块的巷道和未采矿体等的垮落和滑动等破坏。本文在分析放矿过程中矿岩移动规律的基础上.提出了放矿流动体和固结体概念。应用数学弹性理论。采用带椭圆孔无限体和半平面体的变形叠加方法,获得了放矿场固结体.特别是放矿场边界压力基本解,以及其动态响应。     

铜矿峪矿自然崩落法地压控制及地压区矿量回收技术

针对自然崩落法采动影响大、地压显现严重等特点，以铜矿峪矿自然崩落法为研究对象，结合矿山主副层开采的现状，对自然崩落法开采过程中、矿体底盘的应力演变进行数值模拟，并对主副层交界处的应力及塑性区进行分析。针对极端条件下的副层高分层地压区矿量回收，提出了下部重开底部结构，中部强制崩落、上部自然塌落的接矿方案。模拟及实践结果证明：由于压力拱式的结构使得副层底部结构处于高应力区域，尤其在主副层采场贯通的前后，为此应提前加强副层底部结构出矿或采用深孔实施泄压工程。其次，对于地压区显现剧烈区域，可以等地压稳定后进行疏通治理或重造底部结构进行下水平接矿。     

矿块崩落法在程潮铁矿应用的探讨

本文以程潮铁矿应用矿块崩落法为基础,阐述了矿块崩落法有关结构参数,进行了矿岩可崩性,拉底以及边界削弱和底部结构稳定性等技术问题的探讨。     

自然崩落法底部结构稳定性监测研究

为了掌握自然崩落法开采过程中底部结构的稳定性,采用微震监测与应力监测技术对普朗铜矿底部结构进行监测,分析出矿过程中底部结构稳定性变化规律,研究拉底推进、构造应力对底部结构稳定性的影响,评估底部结构发生失稳的风险程度。结果表明:断层构造是影响普朗铜矿底部结构稳定性的主要因素,断层下盘为开采过程中地压风险程度较高的区域;聚矿槽放矿作业不及时、不均衡将导致底部结构局部区域产生应力集中,通过增加放矿量可以调节底部结构应力分布;拉底推进线前方45 m范围内易产生应力集中,是需要强化支护的重点区域。     

金川贫矿区自然崩落法采场底部结构的稳定性

采用三维有限元弹塑性数值模拟方法 ,分析金川贫矿区高应力破碎岩体自然崩落法开采过程中底部结构的稳定性。结果表明 ,随矿岩崩落开采 ,崩落区下方岩层出现较大范围的塑性破坏区和拉破坏区。巷道采取多次让压支护措施 ,能确保底部结构的稳定。     

基于空孔监测技术的自然崩落法顶板实时崩落规律研究

自然崩落法采矿过程中,实时掌握顶板崩落规律尤为关键。本文利用空孔监测技术,对普朗铜矿顶板崩落的动态变化情况进行监测。根据监测数据,实时获得崩落面和存窿面之间高度变化,计算出顶板平均日崩落速度,并依据设计参数动态调整底部结构的放矿计划。空孔监测技术在该矿实时监测顶板崩落规律中得到了很好的应用,具有较好的推广应用价值。     

基于空孔监测技术的自然崩落法顶板实时冒落规律研究

自然崩落法采矿过程中,实时掌握顶板崩落规律尤为关键。本文利用空孔监测技术,对普朗铜矿顶板崩落的动态变化情况进行监测。根据监测数据,实时获得崩落面和存窿面之间高度变化,计算出顶板平均日崩落速度,并依据设计参数动态调整底部结构的放矿计划。空孔监测技术在该矿实时监测顶板崩落规律中得到了很好的应用,具有较好的推广应用价值。     

急斜薄矿脉崩落矿岩散体流动规律研究

基于内蒙古某金矿实际地质条件及矿岩物理性质,采用颗粒离散元法,对急斜薄矿脉崩落矿岩散体的流动规律进行数值模拟研究。研究结果表明,其颗粒的运动模型可分为倾斜边壁控制区、过渡区及自由下落区;其力的传递模型可分为均匀接触力区、卸压区及不稳定力拱区。在此基础上分析了矿岩摩擦角的变化对放矿过程的影响,尤其是对放矿过程中贫化三角矿体的大小及颗粒间接触力的影响。分析结果表明：1)上下盘围岩的摩擦角δ与矿石散体的摩擦角φ之比越大,贫化三角矿体积越大;2)颗粒间摩擦角越大,则颗粒间接触力越大,放矿过程中不稳定力拱的产生与崩塌越频繁,越容易产生稳定拱。最终,根据所得研究结果,提出了优化采场结构参数,降低矿石损失贫化的方法。     

远场条件下崩落法放出体形态分析

为深入研究远场条件下金属矿山崩落采矿法放出体形态演化规律,结合放矿试验、理论分析、数值模拟等手段,构建单进路自然崩落放矿模型开展远场崩落矿岩放出体形态研究。基于颗粒离散元软件和颗粒簇块体构建放矿数值模型,并通过室内物理试验与模拟结果进行对比分析。研究结果表明：(1)远场条件下崩落法放出体形态并不是严格意义上的椭球体,其放出体逐渐呈中部细长的“铅笔”状,随着放矿的进行,由于放出体高宽比增大,矿岩散体边侧切向力会限制放出体宽度发育,相较于放出体宽度发育,放出体高度发育受影响较小;(2)通过对物理试验及数值模拟所取得的放出体形态发育结果进行拟合对比分析,证明了颗粒簇放矿数值模型在崩落法放矿矿岩流动特性研究中的可靠性,此类模型可用于后续更为复杂的放矿研究中。