毛坪铅锌矿矿岩接触处进路稳定性分析

由于开挖引起应力场的转移造成边界矿体应力集中,开挖难度大。采用RFPA2D模拟软件,研究毛坪铅锌矿3 m×3 m矩形断面进路和3 m×5 m×5 m六角形断面进路在矿岩接触处高应力区的进路顶板及矿柱的破坏分析。同时,选取矿岩接触处的进路建立数值模拟模型,采用RFPA标准模式中的侧压压缩进行加载,得出矩形断面最大能承受水平应力为1 MPa,六角形断面为0.6 MPa。     

金川二矿区+1000m中段水平矿柱回采方法研究

针对金川镍矿二矿区+1 000 m中段开采实际,利用ANSYS建立大型三维数值模型,基于FLAC~(3D)进行数值模拟计算,对+1 000 m中段水平矿柱回采期间充填体及地表的应力和位移变化趋势进行分析,综合评价了二矿区+1 000 m水平矿柱回采期间充填体的稳定性。研究结果表明:(1)在回采过程中,应力显现明显,上下盘累积位移量较大;当水平矿柱厚度为20～30 m时,矿柱应力变化显现剧烈,最大主应力值达到峰值;(2)充填体是从围岩接触带部分开始破坏,向充填体中央发展,靠近上盘的充填体比靠近下盘的充填体破坏严重;(3)提出了2种回采方案,并进行了对比分析,结果显示在回采过程中,应力显现明显,上下盘累积位移量较大,2种方案均未出现大面积坍塌灾变的现象。通过对比综合应力和位移变化曲线可知:方案二优于方案一,但2种方案在回采矿柱末期均面临着水平矿柱大面积塑性破坏和局部失稳的危险。     

基于尖点突变模型的水平矿柱稳定性分析

为研究某矿山在预留厚20 m水平矿柱条件下能否保证大面积连续地下开采时的矿岩稳定,建立水平矿柱受力模型,进而推导出基于尖点突变理论的水平矿柱失稳判据,开展ANSYS数值模拟研究,提出水平矿柱稳定系数的评价指标,对水平矿柱的稳定性进行分析。结果表明:水平矿柱失稳与否,取决于矿柱的材料性质和留设尺寸,以及下部充填体的材料性质,且水平地应力是决定矿柱稳定的关键外部因素;水平矿柱第一主应力为-4.2～-33.2 MPa,未出现应力集中及失稳破坏;第三主应力与等效主应力的极值作用于Ⅶ盘区,矿柱各盘区稳定性较高,稳定系数均超过1.4。在预留厚20 m水平矿柱的条件下,矿柱能保持稳定,可确保矿山安全高效开采,研究结果可为同类型矿山提供指导。     

水平采空区群条件下矿柱回采爆破位置研究

为确定水平采空区群条件下矿柱爆破回采的最佳爆破位置,结合陕西某大型金矿残矿回采工程,采用FLAC3D数值模拟软件,对水平采空区群条件下“锥形”、“腰形”和“倒锥形”3种矿柱回采方案进行模拟研究。结果表明：空区群内待回采矿柱X向的位移变化为“腰形”方案>“锥形”方案>“倒锥形”方案;“腰形”削柱法对2#、3#和4#空区顶板应力影响跨度比分别为50.8%、68.5%和28.5%,均小于其他方案,能够保证空区群的稳定性,说明“腰形”削柱法为矿柱回采最佳爆破位置。研究结果还表明,爆破回采矿柱过程中有塑性区出现,且以拉伸破坏为主,需采取适当的加固措施。     

深部复杂矿体回采与矿柱留设厚度模拟研究

针对湖南某铅锌矿深部矿体的赋存条件,提出采用浅孔留矿嗣后充填法(占比7.5%)、机械化上向水平分层充填法(占比72.4%)和房柱采矿嗣后充填法(占比20.1%)对矿体进行回收。同时基于ANSYS数值模拟软件,建立矿房-矿柱-围岩-充填体耦合作用模型,分析论证留设矿柱时回采的安全稳定性。结果表明：采用机械化上向水平分层充填法时,留设厚度为6 m的顶柱与间柱,能满足回采安全需求。为深部相似矿体的安全高效回收提供了一定可借鉴经验。     

基于Flac3D的某矿山开采方案优选及应用

为保证某矿山安全、高效开采,根据该矿山矿体开采技术条件及矿岩物理力学性质,应用Flac^3D软件分别对4种开采方案不同采场结构参数进行数值模拟分析,结果表明：开采1 235 m标高以上矿体时,采用采场矿房长40 m,矿房间留2 m连续间柱,顶、底柱2 m的采场结构参数效果最优;开采1 235 m标高以下矿体时,采用充填采矿法最优;符合矿山“安全、高效、低成本、低贫损”的开采理念。研究成果可为该矿山的安全生产提供理论性指导。     

三鑫金铜矿临时保安矿柱回采方法选择与应用

为高效回采三鑫金铜矿重新圈定临时保安矿柱释放的矿体,在充分考虑采场参数、回采顺序及安全稳定的情况下,初步选择了盘区分段回采阶段充填采矿法、盘区分段回采分段充填采矿法和盘区机械化上向分层充填采矿法3种采矿方法.在综合比较3种采矿方法的生产能力、安全性和经济等因素后,确定盘区分段回采阶段充填采矿法为最优方案.该方案具有工艺...     

某铜矿压覆区内资源回采调整方案的可行性验证

某高速公路拓宽工程自某铜矿西南穿越,压覆该铜矿扩界区部分资源。为此,矿山优化调整回采方案为维持原采矿方法和开采顺序不变,在V号矿体-470～-420 m、-420～-370 m2个中段设置2个宽6 m的永久保安矿柱。运用Flac~(3D)矿业软件,建立三维模型模拟既定优化回采方案,监测矿山压覆区范围内地表在回采过程中的位移变化情况,据此验证优化调整后,矿山压覆区内回采过程对地表高速公路的影响。结果表明:回采方案优化调整后,压覆区内资源回采对高速公路拓宽工程影响较小,保证了高速拓宽工程的正常实施;同时,铜矿压覆区内部分资源也得到开发利用,减少了矿山的资源损失。     

焦家金矿下向进路充填采矿法人工假顶优化设计及应用

针对焦家金矿北翼矿体下向进路充填采矿法人工假顶失稳的问题,在现场调研的基础上分析了人工假顶失效原因,并提出了人工假顶优化设计方案。将"田"字形布置的进路改为"品"字形布置,采用吊筋连接相邻进路人工假顶,增设竖筋,充分利用胶结充填人工假顶强度,提高了人工假顶的稳定性。现场工业应用取得了较好的效果,采矿成本降低了18. 88元/t。该人工假顶优化设计施工方案为焦家金矿北翼矿体安全高效回采提供指导,对类似矿山人工假顶构筑具有一定的参考价值。     

金山金矿条带式胶结充填采矿工艺结构参数优化

合理的采场结构参数可使采场处于有利的力学状态,使围岩的应力、应变分布趋于均匀化。针对金山金矿现有采矿工艺中存在的贫损指标不理想、作业安全性差等问题,进行了条带式胶结充填采矿法试验研究;同时,基于Flac~(3D)软件对采场回采过程进行数值模拟优化,确定合理的采场结构参数为矿柱8 m、矿房10 m。现场工业试验表明:该结构参数提高了采矿回采率及采场生产能力,改善了作业安全性,收到了良好的应用效果。     

大红山铜矿点柱式上向水平分层充填采矿法稳定性分析

针对大红山铜矿西部矿段的点柱式上向水平分层充填采矿法,采用FLAC3D数值模拟软件对该采矿方法的设计点柱参数进行稳定性分析,模拟开挖和充填状态下顶底板位移及点柱、围岩弹塑性应力状态。结果表明,留设4 m×4 m规格的点柱,沿走向间距16 m,沿倾向间距15 m,围岩及矿柱是不稳定的,易发生剪切破坏。建议开展点柱尺寸和间距优化研究,以确保采场稳定。     

全面房柱采矿法在富家矿三角矿柱残采中的应用

富家矿露天坑保安矿柱回采后,剩余的矿体与主矿体回采后进行充填的混凝土充填体相接触,形成三角矿柱。结合全面采矿法与房柱采矿法的优点,自行设计了全面房柱采矿法并将其应用于三角矿柱的残采,此方法在回收矿柱中得到了成功的验证。详细介绍了全面房柱采矿法的采准工程布置、回采工艺过程及技术参数。实践证明,该方法适应富家矿三角矿柱残采的生产要求,经济技术可行、安全可靠。同时也为其他矿山底柱的回采提供了宝贵的经验。     

大红山铜矿胶结高矿柱强度设计及工程实践

大红山铜矿胶结充填矿柱具有高、窄、长的特点,并且矿柱充填体须服务相邻2个矿房的回采,暴露周期长,对充填体的稳定性、整体性和强度设计及充填实施提出了很高的要求。以B88-92-3盘区为例,通过分析确定,经验类比法和模型法很难用于胶结充填体强度设计。应用FLAC3D软件建立该盘区数值模型,通过弹性方案计算确定胶结充填体发生剪切破坏的参数,在此基础上利用弹塑性方案确定胶结充填体保持稳定的参数。工程实践表明,充填体在内聚力0.8 MPa、抗拉强度0.6 MPa、内摩擦角31°和抗压强度2.78 MPa条件下保持稳定。     

分层充填采矿法在焦家金矿的应用与发展

介绍了焦家金矿先后试验应用的上向水平分层充填采矿法、机械化上向进路分层充填采矿法及机械化下向进路分层充填采矿法的工艺特点,并提出了几点改进意见。     

托库孜巴依金矿地表沉降与控制数值模拟研究

托库孜巴依金矿设计采用浅孔留矿采矿法进行开采,现已开采3个中段。为了保障矿山安全生产,采用数值模拟方法对矿体和围岩进行建模,依据现行的采矿方法对模型进行模拟开采分析,研究地表沉降状况与沉降规律。介绍了矿体计算模型的建立及模拟过程,经计算得出位于模型地表中部的最大沉降值有可能达到140 cm;根据地表沉降模拟结果提出控制地表沉降的措施,建议对已经开采的530 m、490 m和450 m中段的采空区进行全尾砂充填,而从410 m中段开始采用胶结尾砂充填采矿法开采,这样模拟得出地表最大沉降值可能减小到24 cm左右。研究结论有利于矿山深部开采的安全和经济效益。     

削壁式充填采矿法在大柳行金矿的试验研究及应用

削壁式充填采矿法在开采急倾斜极薄矿脉时可显著降低采矿贫化损失,实现矿岩分采。针对大柳行金矿采用浅孔留矿采矿法开采存在的问题,结合矿区工程实际情况,开展了削壁式充填采矿法的试验研究及应用。根据源口新井矿区生产实际得出矿区矿块的生产能力达45 t/d,矿石贫化率由原15%降低为10%,采矿损失率由原16%降低至11%,矿区经济效益显著。