某矿复杂采空区群稳定性数值模拟研究

某矿采空区具有规模大、数量多、空间关系复杂等特点,急需开展复杂采空区群稳定性课题的研究。在对采空区群及其开采环境现场调研的基础上,进行了现场点荷载试验与室内单轴抗拉、抗压强度实验,获得岩体力学参数。采用三维有限元方法对该矿进行数值模拟,模拟结果表明:该矿采空区稳定性偏低,部分空区顶板出现拉应力集中,有可能出现顶板冒落。根据分析结果,提出了相应安全对策,为矿山的安全生产起到指导作用。     

采空区稳定性数值模拟分析

为了研究采空区的稳定性,在现场详尽调查、室内力学试验基础上,应用FLAC-3D方法对采空区应力分布规律以及围岩变形进行数值模拟,研究表明:随着各阶段矿体回采,空区各间柱及顶底板出现正应力集中区;各阶段空区间柱、顶底板、空区两侧围岩显现出压应力集中区;采场应力在增大,偏移量也相应的增大;矿柱在压应力的作用下可能形成突变剪切破坏.     

昭通铅锌矿采空区稳定性的FLAC^3D数值模拟研究

昭通铅锌矿古采空区体积达60多万m3,且形态复杂.由于古采空区未得到处理和矿区民采泛滥,Ⅰ号矿带主矿体古采空区多次发生垮塌,并引发地表塌陷、山体开裂和井下采场垮塌等现象.本文采用FLAC3D快速拉格朗日差分分析方法,对采空区稳定性进行了数值模拟,以便对采空区处理方案提供理论依据.模拟结果表明,采空区顶板发生向下位移,围岩位移剧烈,引起地表变形大;采空区顶板处出现明显的竖直应力集中和水平应力集中,而采空区周围塑性区可延伸至地表.     

某钨矿采空区稳定性的离散元数值模拟

分析了钨矿山采空区围岩破坏的机理,应用离散元法探讨了利用数值模拟方法研究钨矿山采空区的稳定性问题。     

基于FLAC3D数值模拟的采空区稳定性分析

采空区规模的不断扩大,给矿山安全生产带来了极大的威胁。应用数值模拟方法,能够系统地分析采空区周围岩体的应力分布规律和变形趋势,鉴于拉格朗日算法的FLAC 3D程序适合于求解岩土力学工程中非线性的大变形问题。以石人沟铁矿为工程背景,运用FLAC 3D对采空区的稳定性进行了数值模拟分析,并得到空区围岩的应力应变分布规律,对空区的稳定性进行了科学分析与评价,提出了应及时处理采空区的建议。     

基于地压监测及数值模拟对某钨矿采空区稳定性分析

江西某钨矿由于历史开采原因,140 m中段开采结束后遗留了大量的采空区及部分低品位矿体.为掌握该中段采空区稳定性情况以指导对该部分钨资源进行安全回收,本研究采用地压监测和FLAC3D软件数值模拟方法,研究了该中段采空区及其邻近岩体塑性区、最大主应力、竖直方向位移等特征,并结合现场地压监测分析得到了采空区关键承载点与稳定...     

某铜矿采空区稳定性的离散元数值模拟

本文利用离散单元法,结合具体的工程实例对这一力学现象进行了数值模拟,验证了该机理的正确性。     

狮子山铜矿盲矿体采空区稳定性数值模拟研究

针对狮子山铜矿西部飘带薄小盲矿体采空区,采用DIMINE三维矿业软件与FLAC3D数值分析软件的耦合建模技术,成功地将C-ALS探测获得的采空区扫描数据导入DIMINE中创建三维块体模型,然后耦合到FLAC3D中建立采空区三维数值模型,并在FLAC3D软件中进行模拟计算。从位移、应力、塑性区分布及安全系数等方面分析了十中段和十一中段采空区的稳定性,结果表明,采空区暂时处于稳定状态,不会发生破坏。但是,在各种影响因子的共同作用下,采空区周围岩体的应力及位移会在原有水平上进一步发展。采空区上方应尽量禁止设备通行,减少爆破荷载对围岩的重复扰动,以防止安全事故的发生。     

某铁锌多金属矿复杂采空区群稳定性分析

某铁锌多金属矿采用无底柱浅孔留矿法开采,形成了大量采空区,给生产生活带来严重安全隐患。为回收矿区残矿及深部资源,需进行现状条件下复杂采空区群稳定性分析。研究通过安全系数法对采场矿柱进行了力学稳定性分析,并通过数值模拟方法对采空区群进行了整体稳定性分析。结果显示:现状条件下,矿柱受压,顶板受拉,应力集中现象明显;地表移动、变形较小,采空区稳定性良好;分析结果与矿区现状吻合。分析结果表明这两种采空区群稳定性分析方法在该矿区是可行的,同时可为矿区下一步安全生产提供科学依据。     

阿希金矿采空区对地表构筑物影响分析及监测方案研究

针对阿希金矿开采技术条件及采空区分布情况,就1 385 m中段以上采空区对地表影响进行了数值模拟分析,发现在地表形成位移约为1 cm的影响区域,其东西范围约120 m,南北范围约400 m,主要集中在南北露天坑之间。地表岩移监测采用静力水准仪、拉线式位移计、全站仪三种手段对岩移范围进行监测,目前,该监测系统已进入建设实施阶段。     

复杂采空区群稳定性数值分析及安全分级评价

采空区已成为影响矿山安全生产的重大隐患。为了准确分析复杂采空区群的稳定性,加强矿山对采空区群的安全管控,基于某矿山采空区群精细探测数据,采用Geomagic、Midas GTS与FLAC3D的耦合建模以及数值模拟分析方法,对复杂采空区群进行稳定性分析;同时,以采空区类型、岩石抗压强度和暴露面积等16项指标建立了复杂采空区群的安全分级评价体系,开展了复杂采空区群安全分级评价。结果表明：大矿体采空区上盘及东南方向顶板存在垮落隐患;五盘区采空区西北方向顶板“跳板状”围岩在残矿回采过程中将发生大幅形变;主采区各采空区相隔的间柱存在较大的应力集中现象。结合采空区安全分级评价结果,提出了各采空区的处理措施建议。研究结果为同类矿山的采空区稳定性分析和安全分级评价提供了借鉴。     

基于蠕变试验的浅埋空区群结构时变力学特性研究

空区结构力学特性随时间发生劣化是导致地表塌陷和空区坍塌的重要因素之一。以古马岭金矿浅埋空区群为研究对象,结合矿岩的压缩蠕变试验获取了围岩蠕变模型,利用数值模拟方法研究了该空区群结构时变力学特性。结果显示：矿岩的蠕变力学特性可用Cvisc模型加以描述;空区群形成后,地表岩体和围岩内部的应力和位移均随时间推移而发生变化,表现出显著的时变力学特性;空区群顶板下沉位移随时间加速增长,且中部采空区顶板位移最大,第5年时已达0.24 m,表明采空区顶板会随着时间发展而逐渐坍塌;矿柱两侧均出现随时间增大的横向变形,表面围岩逐渐片落,导致矿柱不断变窄,可能引起空区群发生大规模破坏;地表围岩形成以空区群中部为中心的塌陷区域,且塌陷深度和范围均随时间加速增长,在第5年时达到0.21 m,需要采取措施进行空区治理。     

大型复杂采空区群的稳定性数值分析及隐患区域预测

大型采空区灾害存在突发性与破坏范围大等特点,如何对采空区灾害进行有效的预防和控制是采空区隐患治理的重要工作。以某矿山为背景,利用井下无人机三维激光扫描系统对采空区进行精细探测,并利用Geomagic对模型进行优化,然后利用FLAC3D进行采空区稳定性分析,确定了大型复杂采空区的隐患区域;将圈定的隐患区域与现场采空区实际冒落情况进行对比,验证了采空区空间结构演化结果与数值分析结果相吻合,证实了该数值分析方法的可靠性。最后基于采空区三维激光扫描结果,再次对采空区进行数值分析,重新圈定采空区的隐患区域。研究结果为矿山采空区安全隐患识别和治理措施的制定提供了科学依据。     

锚杆支护参数对围岩稳定性的影响分析

以九顶山铜钼矿为例，利用3D-σ软件对锚杆支护的不同方案进行数值模拟，通过数值模拟结果分析锚杆支护参数对围岩稳定性的影响。     

破碎带下采矿引起地表沉陷的离散元数值模拟

探讨了破碎带下矿体开采引起地表沉陷的地质现象和产生机理, 并介绍了离散元法的原理和常用离散元软件UDEC的特点及其控制参数的选择方法, 利用该软件结合某铜矿山的具体工程地质情况, 对破碎带下采矿产生地表沉陷的地质力学现象进行了数值模拟, 验证了该机理的正确性。     

某铜矿水平矿柱稳定性数值模拟分析

采用基于surpac的FLAC3D模型自动生成方法,建立数值计算模型模拟分析某铜矿预留水平矿柱在深部开采的影响下,其稳定性状态。数值模拟结果表明:深部西部厚大矿体开采对水平矿柱的影响程度要大于东部,这使得水平矿柱在西部区域形成一定的应力集中现象;水平矿柱整体的垂直位移绝对值较小,没有出现大的波动值;水平矿柱的塑性区主要出现在顶底板,内部塑性区范围趋近于零,这说明水平矿柱的内部未产生严重的破坏。综合分析可以得出,下部矿体开采对水平矿柱稳定性会产生一定的影响,但是不至于出现较大的变形破坏,不会在下部矿体的回采过程中出现失稳现象。     

锡林矿业采空区稳定性微震监测可行性研究

介绍了锡林矿业采空区分布特征及下一步矿柱回采过程中面临的地压问题,结合多通道微震监测技术特点,指定了覆盖采区的18通道微震监测系统技术方案.通过对采区微震监测技术应用可行性研究,可实现矿柱回采过程中采区稳定性实时、在线和全方位立体监测,为采区安全回采提供技术支撑.     

复杂采空区条件下残矿回收与稳定性的有限元模拟研究

结合某矿残矿回收工程实践,利用三维有限元数值分析方法,对初步确定的残矿回采顺序与复杂采空区稳定性进行了分析研究,揭示了不同回采顺序下矿柱及采区的应力分布规律和位移变形趋势,并确定了最优的残矿回采顺序。