伪倾斜斜坡道盘区点柱式采矿法采场结构参数研究

根据缓倾斜矿体开采技术条件,采用伪倾斜斜坡道盘区点柱式采矿法开采,采场结构参数设计的合理与否是采矿技术的关键工作,对采场留设不同尺寸点柱及点柱间距共设置九种方案,采用数值模拟分析点柱及采场顶板的应力应变及位移大小,优化可得间柱最优间距为9 m,当采场顶板稳定性差,矿体品位较低时,点柱尺寸宜取5 m×5 m,当采场顶板稳定性较好,矿体品位高时,点柱尺寸宜取3 m×3 m。通过采场参数优化,提前预知采场薄弱地段,指导矿山正常生产。     

基于FLAC~(2D)的空场嗣后充填法采场结构参数优化

为了探明缓倾斜中厚矿体空场嗣后充填法在不同采场结构参数及不同回采阶段的采场稳定性,引进FLAC2D软件对采场宽度分别为32m、36m及40m时在三种回采阶段的应力、位移和塑性区分布规律进行二维数值模拟。结果表明,充填体理想弹塑性本构模型及矿岩应变软化本构模型适用于矽卡岩矿体,不同开采扰动及矿房跨度条件下采场稳定性不同,当采场沿走向宽度36m以下时最大主应力、最小主应力、塑性区分布及顶板竖直位移在安全范围之内。优化后的采场结构参数为采场沿走向宽度36m,其中矿房31m、间柱5m,实践证明该方案在安全性及经济性上能满足生产要求。     

复杂破碎缓倾斜矿体采场结构参数优化

采场稳定性是地下矿山开采的前提。本文针对某矿山开采过程中采场间是否留点柱、点柱尺寸、采场间矿块跨度等问题进行数值模拟分析,定量地计算和分析回采过程中矿岩体的应力、位移、塑性区及安全率的分布状况,对矿岩体的稳定性作用作出判断,找出矿体开采后地压活动规律,为矿山的采场结构参数优化提供依据。     

不同采场凿岩硐室跨度与岩性关系研究

深孔爆破开采容易产生岩体片帮与超采问题,导致采场跨度变大,影响采场稳定性。基于现代仿真技术对不同采场跨度下的地压显现进行了数值模拟,对比分析不同开采跨度下硐室顶板应力、位移、塑性区分布情况,探讨不同采场跨度与岩性的内在关联。研究表明:不同跨度矿柱水平位移变化不明显,随跨度的增加,顶板拉应力与沉降均增大,采场跨度增加,将导致顶板安全风险逐步增大。不同开采跨度下采场地压显现规律的研究具有一定的指导意义,可为工程实践中优化设计提供参考。     

无底柱分段崩落采矿法地压显现规律数值模拟分析

夏甸金矿主要采用无底柱分段崩落采矿法对厚大矿体进行开采,随着开采深度增加,采场地压逐渐增大,且矿岩属性较易因开采扰动发生次生应力场变化,导致地压灾害产生。基于Flac^3D软件对深部采场地压活动进行数值模拟,分析采场地压变化规律。数值模拟结果表明：无底柱分段崩落采矿法采场回采进路中顶底板水平应力较大,两帮垂直应力较大;在靠近回采工作面处的顶板中水平应力出现集中;相邻进路之间应力会出现转移。回采过程中需要对采场顶板进行水平应力监测,回采进路时要注意对相邻进路进行应力监测。     

自然崩落法采场底部结构的改进及补强措施的研究

从铜矿峪矿810 m、690 m、530 m三个中段自然崩落法采场底部结构的设计、应用及改进等方面总结分析底部结构的稳定性,并从地应力、底部结构的强度、采矿活动等方面分析如何提高底部结构的稳定性,为深部矿体开采时如何提高底部结构的稳定性提出一些改进思路。     

基于围岩应力测量的矿块结构参数优化

曹家洼金矿Ⅱ号矿体307、308采场顶板曾发生垮塌,为了掌握该矿体开采过程中的围岩应力及地压显现特点,采用应力解除法并辅以顶板下沉观测和矿柱外形观察的方式,结果表明采场长度达35m时,开始出现拉应力,并随长度的增加而增大;采场高度超过20m之后采场压力逐渐增长;顶板下沉量随采场跨度增大而增加,最大下沉量为8mm。开展采场围岩应力测量,其结果用以指导矿块设计和采场顶板控制收到了良好的安全、经济效果。     

采场地压及其控制方法数值模拟研究

以某锰矿一期开采-170~-250 m中段矿体厚度小于1.8 m的矿段为工程背景,研究以倾斜分条房柱采矿法回采矿体时采场的地压分布及采场稳定性问题。运用Flac3D数值分析软件,模拟矿体的开采过程,并分析矿体开采后采场的应力分布及塑性区分布。最后结合实际情况,提出相应的地压控制措施。     

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...     

基于FLAC~(3D)下向进路采场参数优化

为获得最优采场参数,应用数值模拟软件FLAC~(3D)对不同进路采场结构参数进行计算,分析不同参数的进路在开挖过程中位移和应力变化特征,获得不同方案进路开采位移和应力随进路宽度和高度的变化曲线,选出最优的进路参数。结果表明:进路宽度的变化对采场顶板的稳定性较进路高度明显,进路宽度达到4.0 m时采场顶板的最大拉应力超出了其自身极限抗拉强度,最大位移量达43 mm,顶板在开挖后自身稳定性较差。综合考虑三山岛金矿新立矿区生产能力和安全性,建议矿山选择进路宽度为3.5 m,高度为3.0 m。     

基于FLAC~(3D)的采场顶板稳定性分析与支护设计

为了维护采场顶板稳定性,确保采场安全生产,在前期现场调查、原岩应力测定、确定室内岩石力学参数试验数据等基础上,采用FLAC3D方法对谦比希西矿体采空区稳定性进行模拟计算和支护设计。设计采用锚杆支护作为顶板稳定性控制措施,并采用工程类比法确定了锚杆的合理参数;对无支护和锚杆支护两种方案进行了分析研究,模拟结果表明选取树脂锚杆支护能够减小顶板压力,控制顶板位移变形和岩体冒落。后期的现场实际观测表明,用树脂锚杆支护顶板之后,顶板的竖向下沉量从未支护的88.68mm减小到29.24mm;顶板塑性区也明显减小。说明能够保证采场顶板的安全稳定。     

基于3DEC的柴胡栏子金矿全面采矿法残留矿柱稳定性分析

柴胡栏子金矿全面采矿法采场残留矿柱资源回采过程中面临的关键问题是如何有效地控制岩层的变形和破坏,以及合理调控采场地压。采用3DEC数值模拟软件模拟了无矿柱回采和人工膨胀矿柱替代原生矿柱回采的2种回采方案。模拟结果表明:矿柱的存在极大地改善了上盘围岩的应力状态,与无矿柱开采方案相比较,围岩最大拉应力由0. 861 6 MPa降低为0. 124 57 MPa,围岩最大压应力由9. 509 MPa降低为8. 601 9 MPa,上盘围岩最大下沉量由3. 245 mm降低为1. 514 7 mm,采场顶板未产生塑性区,采场顶板的稳定性较好。工业试验表明:采用人工膨胀矿柱替代原生矿柱的方式回采残留矿柱能够确保回采过程中顶板的安全与稳定,有效地延长了矿山的服务年限,保障矿山可持续发展。     

玲南金矿采场落矿爆破参数二次设计

玲南金矿采场浅孔爆破落矿中,爆破参数的选取直接影响爆破效果,其中包括最小抵抗线、排间距、堵塞长度、线装药密度等参数的确定和计算;采场爆破采用排间微差爆破,排间延迟时间与爆破效果息息相关;玲南金矿采用光面爆破控制顶板和间柱,光面爆破的孔间距和装药量对爆破效果也有较大影响。鉴于玲南金矿生产现状,有必要对爆破参数进行二次设计和讨论,与现用爆破参数进行对比分析,从理论上说明现用爆破参数的合理性或不足之处,增加现有爆破说明书的设计依据,为下一步生产和深部开采提供参考。     

控制爆破技术在采场落矿中的应用

由于受地质构造的影响,蚀变岩型及破碎带型金矿床在开采时顶板稳固性差,局部和较大面积的顶板冒落现象时有发生,为解决采场回采过程中顶板的安全问题,提高采矿主要技术经济指标,采用控制爆破技术落矿,可获得显著的效果.文中介绍了峪耳崖金矿采场落矿周边孔控制爆破、大孔距爆破技术、微差爆破的应用及爆破参数,值得类似条件矿山参考.     

某铜矿逆断层对围岩稳定性影响数值分析

逆断层是矿山开采中经常遇到的地质构造,其岩体包含各种节理、裂隙、劈理等软弱结构面,使得其岩性发生重大改变,对附近矿体的开采产生难以预料的影响.通过FLAC3D软件建立了处于两条逆断层中间的矿体开采模型,分析矿体开采引起的围岩应力应变变化情况,研究逆断层对围岩稳定性的影响,得出逆断层改变了围岩应力由浅入深逐渐增大的层状分布规律,增大了部分区域的最大剪应力和最大主应力,特别是矿体上盘的应力,使得上盘断层出现剪切破坏区,大大增加了采场顶板的危险性,更加容易引起顶板冒落、垮塌,需引起高度重视,采取积极有效的支护措施,避免出现安全事故.      

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。     

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。     

铜绿山矿中深孔爆破参数优化试验研究

铜绿山矿深部开采顶板稳定性变差,采场拉底需跟进锚网支护,为减小作业顶板暴露面积,部分采场底部结构改平底式为堑沟式,上向平行孔改为上向扇形孔。为达到最佳的中深孔爆破效果,在深部采场探矿巷开展了中深孔爆破参数试验研究,以获得适用于现场实际的孔距、排距等爆破参数。基于利文斯顿爆破漏斗理论,先后进行了系列单孔、变孔距同段、斜面台阶爆破漏斗试验。通过试验数据的整理,得到试验条件下的药包最佳埋深0.72 m,孔间距1.6 m,最小抵抗线0.75 m。根据爆破相似律,确定实际中深孔爆破参数为：孔底距2.4 m,排距1.1～1.3 m,将其应用于-545 m中段5516上向扇形中深孔分段嗣后充填采矿法采场开展现场工业试验,取得了良好的爆破效果。     

大尹格庄金矿深部采场顶板安全控制技术浅析

大尹格庄金矿采场的安全高效开采一直受到采场顶板和矿柱的安全可靠性制约。为此,该矿采取了多项技术措施,以确保采场顶板的安全稳固。首先,通过对采场安全跨度稳定性进行分析,并计算最小矿柱尺寸和受力情况,确定了矿柱的合理尺寸和位置,有效地提高了矿柱的承载能力。其次,进行了采场顶板锚索支护分析,并针对不同地质条件和采场布置情况,制定了相应的加固方案,使得采场顶板的承载能力显著提高。最后,根据光面爆破的特点,确定了最佳的爆破参数,减小了岩石震动和爆炸冲击力,保证了采场顶板的稳定性和安全性。通过这些技术措施的实施,大尹格庄金矿采场的安全稳固得到了有效保障,为后续的生产操作奠定了坚实的基础。     

分段空场嗣后充填采矿法采场结构参数优化研究

为减少地下资源损失、增加矿山经济效益、提高生产环境的安全性,矿山“三下”开采越来越受到重视。以金口岭矿段“三下”矿体实际开采为工程背景,利用有限差分软件FLAC^3D建立矿山开采数值模型,研究分段空场嗣后充填采矿法的采场结构参数对采场围岩稳定性及地表变形的影响。研究结果显示,盘区长度太大而顶柱厚度和间柱宽度太小,不利于维持采场稳定和控制地表变形。综合考虑分析结果、矿山实际及经济合理性,得出最佳结构参数：盘区长度为60 m,顶柱厚度为7 m,间柱宽度为8 m,该参数既能维持采场围岩稳定,又能控制地表变形,为类似矿山开采提供一定的参考意义。