地下铁矿扩界开采地表影响范围计算

矿山开采过程中往往会形成一定的空区造成地表的沉陷。为确保矿山的安全生产并提供地表影响范围计算的科学依据,针对某铁矿采用胶结充填法采矿需进行扩界开采的工程实际,将该矿的地表影响范围运用概率积分法和FLAC3D数值模拟软件进行预测。在已知该矿9条勘探线矿体形状的基础上,取地表沉陷数值为参考标准计算出地表最大变形区域;以FLAC^3D建立矿山的仿真模型,真实反映矿区的三维地理、地质信息和各地层材料的内在属性,模拟开挖过程中地表变形的动态发展,最终确定地表变形等值线图。由此得出矿区开采中心部位沉降值为18 mm,生产企业周围沉降值cm级以下,居民住房位于2 mm沉降圈以外,扩界开采带来的影响较小。地表监测数据进一步佐证了上述计算的准确性,扩界开采地表沉降范围计算可以指导矿山生产保证安全,有长远的意义。     

高速公路压覆矿体开采地表变形预测

为分析研究高速公路压覆矿体开采对高速公路的影响,采用概率积分法理论计算预测地表移动变形值,并利用3DMine、Midas、FLAC^3D等软件,对盘龙铅锌矿矿区高速公路的压覆矿体开采造成的地表移动变形进行数值模拟研究,综合分析理论计算与数值模拟结果,从而判断压覆矿体开采是否会使高速公路发生破坏。研究表明:地表发生最大沉降位移处位于6~10线开采中心正上方;数值模拟与理论计算得出的地表最大倾斜值、最大曲率值、最大水平变形值均满足规程要求,高速公路未发生破坏。     

缓倾斜矿体开采地表沉降模拟

为最大限度地开采地下矿体并保护地表构筑物的安全,以基本空场法开采的某个缓倾斜多金属矿床为工程实际,运用FLAC3D建立三维模型,结合后处理软件TECPLOT进行地表沉降规律模拟研究,并根据模拟结果绘制地表沉降曲线图。研究结果表明：沉降等值线基本遵循塌沉形态分布;采空区上方地表下沉最大,同一方向上越远离中心下沉值越小。地表最大沉降位移为120.9 mm,地表村庄除杨家村最大沉降值为24 mm处于危险圈定范围内,其他地表构筑物均处于开采损害范围之外;模拟沉降计算结果为地下矿体开采和地表村庄构筑物影响研究提供一定的理论依据,具有重要的现实意义。     

兖州某矿区地表沉降规律的预计

为了解决地表沉降中单一的采用概率积分法导致局部预测值与实测值误差较大的问题,采用了概率积分法与ARMA模型相结合的方法,对采空区地表沉降进行分区域处理。采空区地表沉降预计结果为概率积分法预测的趋势项模型与ARMA预测的非趋势项模型之和,采用新模型对兖州某矿区的地表沉降进行预测,克服了局部拟合度较低的问题。实验结果表明,非趋势项ARMA模型弥补了概率积分法的不足,预测精度高且拟合程度好,具有较高的可行性。     

某金属矿地下开采地表沉降影响分析

针对某金属矿向深部开采过程中遇到的地表沉降问题,通过建立该矿山全生命周期内矿体数值模型,研究随开采深度的增加,地表沉降对建(构)筑物和上覆岩层稳定性的影响。采用Midas数值模拟方法模拟矿体逐步开挖后,对地表沉降变形进行分析。研究结果表明,当矿体开采到-800 m中段时,在地表形成了近似圆形的沉降盆地,地表建(构)筑物的最大地表沉降量为16.77 mm,最大水平位移为-7.33 mm,地表最大倾斜为-0.041 mm/m,最大曲率为0.036×10^-3 mm/m²,最大水平变形为-0.052 mm/m。地表沉降及变形值均不超过“三下”采矿规范限值,并且矿山采用充填采矿有效控制了井下采动对岩体的移动,地表及建(构)筑物不会出现明显的沉陷问题,对于该矿深部开采对地表沉降影响分析有一定的参考价值。     

白象山铁矿河床下开采地表沉降数值模拟分析

针对设计采用嗣后充填采矿法的白象山铁矿的主矿体位于青山河床下的状况,为了保障矿山安全生产,采用数值模拟方法,对矿体、围岩及断层进行建模,对断层采用岩体弱化的方法建立模型,对于重点研究的地表和对结果有影响的断层进行细化网格的划分,并依据设计的连续倾斜进路尾砂充填法对模型进行开采与充填,分析地表沉降情况。通过计算分析,确定了位于地表河流中部即横坐标为400 m处的最大沉降值0.23 m。根据模拟结果,提出了对存在安全隐患的断层注浆加固的处理方法。经过再次运算得出最大沉降值减小到0.15 m,研究结果验证了采矿方法的安全可行性与注浆加固方法的安全有效性。     

某石膏矿地下开采诱发的地表沉降分析

某石膏矿采用竖井开拓、房柱法开采,开采区段内形成大面积采空区,部分采空区已发生塌陷.为科学规划井下开采和保障矿山安全生产,采用理论分析与数值模拟计算方法,得出矿山地下开采诱发的"三带"高度为179.42 m,地表沉降最大值理论计算为1.43 m,数值模拟所得地表最大位移为1.36 m,出现在10#和14#盘区所对应的地...     

某铅锌矿井下采空区对地表沉降的影响分析

为了评估某铅锌矿山井下采空区对地表沉降的影响情况,通过理论分析与数值计算方法,将采空区对地表沉降影响进行了数值模拟与分析,得到了地表可能发生沉降的范围与尺度。研究结果表明:模拟结果与地表实际塌陷位置在整体方位上具有相似性,为采空区治理与地表沉降监测提供了参考。     

某金矿"三下"开采移动带内地表稳定性分析

为确保移动带内地表村庄、河流、道路的安全，同时最大限度地开采地下资源，结合某金矿大断裂带构造条件下采用尾砂胶结充填采矿法的工程实例，运用概率积分法理论计算出的矿山安全开采深度为108 m，小于覆岩厚度（130 m），满足安全开采要求。采用FLAC3D数值模拟方法对该矿“三下”开采移动范围内典型剖面的地表沉降进行了分析，经计算，最大倾斜变形为0.022 mm/m、最大水平变形为0.019 mm/m，与地表实测数据较接近，满足建（构）筑物保护等级要求。根据矿山井下爆破工程特点，计算出的矿山最大爆破安全允许距离为96 m，认为矿井爆破振动不会影响至地表。研究表明：该矿“三下”开采移动带内地表建（构）筑物安全稳定，对于该矿安全高效开采以及类似矿山开采移动带范围内的地表稳定性分析有一定的参考价值。     

程潮铁矿深部矿体联合开采地表沉降规律研究

程潮铁矿选厂位于该铁矿深部矿体之上,采用2种采矿方法联合开采-430~-500 m阶段矿体时会引起选厂区域地表沉降。应用数值分析相关理论,建立采矿模型,采用FLAC3D有限差分法软件对开挖进行数值模拟,根据模拟结果分析地表沉降规律,从而预测是否要搬迁地表选厂,并根据不同情况提出相应的预防措施。结果反映地表选厂区域受地下开采沉降较大,影响选厂正常生产及选矿车间构建筑物的安全,且选场区域沉降与开采深部矿体间水平距离呈现一般规律,因此建议搬迁选厂。     

地下开采引起地表沉陷的数值模拟

地下开采引起的岩层移动和地表沉陷是一个非常严重的地下工程问题。为实现矿山的安全开采，必须对地下开采引起的上覆岩层的移动规律及其对地表移动的影响进行研究。文中以石人沟铁矿为研究对象，运用FLAC软件，采用数值模拟的方法，对石人沟铁矿地表沉陷数学模型的开采过程进行分步开挖模拟，并总结出了地下开采引起的上覆岩层和地表的移动规律，给出了不同开采阶段的地表动态移动曲线。     

复杂地表环境条件的地下开采地表移动带的圈定研究

克服经典地表移动带圈定方法的缺点,采用岩石力学数值模拟圈定办法完成了复杂地表环境的地下开采移动带的圈定工作,实现了该"三下"矿山地下开采对地表建构筑物和铁路影响的量化分析,确保了矿山地下开采经济效益与环境效益的平衡。     

三维数值模拟在矿山地压灾害评价中的应用

运用三维有限差分方法分析矿山深部开拓力学过程,对比了矿山开采历史和进行技术改造后围岩的应力、位移和破坏情况,预测了矿山深部开拓形成后可能出现的地压灾害风险及其发生位置,提出了可行的技术措施。     

铁矿地下开采对铁路路基稳定性的影响分析

分析了小王庄铁矿地下开采对大秦铁路线路基稳定性的影响因素，建立了适于采矿工程模拟的FLAC数值模拟模型，通过数值模拟分析，计算出铁路附近的应力变化数值，模拟结果表明，小王庄铁矿地下开采引起的大秦铁路附近的位移变化为10-4 m数量级，几乎无影响，这对矿山的建设和正常生产有重要的参考价值。     

余华寺矿地表尾矿干堆对地下开采的影响研究

为了研究地表尾矿干堆对井下开采的影响,建立了余华寺矿区三维模型,利用FLAC3D分析软件,对地表尾矿干堆进行了模拟,最终得出地表干堆对井下生产水平的应力和位移几乎没有影响,而对近地表部分影响大。上盘矿岩接触带和矿体走向两端出现了高应力区,需要对此处重视并采取有效措施,以保证矿山正常生产。     

利用位移场计算地下开采引起的地表变形

地表的水平变形、倾斜和曲率是评价场地变形情况和划分移动界限的重要指标。地表上一点的变形值随方向而变化,然而传统的剖面法则是沿剖面方向计算地表变形,因此不仅有可能低估了地表变形值,也难以获得变形等值线图。将地表离散成规则的网格,基于最小二乘法并利用相邻节点位移信息计算节点的水平变形矩阵、倾斜向量和曲率向量。最后通过形函数插值获得整个地表的变形场。案例表明,该方法能够准确地获得地表每点的最大变形值和方向,并易于形成变形等值线图。由此可见,本方法克服了传统剖面法缺点,为有效地评价地下矿山开采引起的地表移动提供手段。     

基于概率积分法和FLAC3D数值模拟法的地下采矿对露天采场影响分析

为保证某矿山地下矿体与露天矿体协同开采的安全稳定,根据矿体赋存条件,采用概率积分法与sufer软件相结合的方式,预测出地下开采引起的地表陷落结果,将预测结果、FLAC3D数值模拟结果与《有色金属采矿设计规范》中的相关规定数值进行对比,从而分析该矿山采矿方法对位于地表的露天采场稳定性的影响。采用概率积分法的变形预测结果表明,地下开采完后,整个露天边坡处于III级构筑物保护范围内;采用数值模拟法计算结果表明,地下开采完后,整个露天边坡均在II级构筑物保护范围内。理想条件下的概率积分法与FLAC3D数值模拟方法结果大致吻合,两者计算结果均在相关规范的安全允许范围内,对于地下和露天协同开采具有指导意义,也证实了2种方法的准确性。     

地下开采地表变形数值模拟研究

采用2D-FLAC软件,依崩落法工艺流程建立地下开采地表变形动态分析模型。金山店铁矿余华寺矿区计算结果表明,在-150m水平以上开采时移动角和崩落角比较小,继续开采时变形趋于平缓,找到了影响地表变形的主要因素,指出矿山深部开采应该注意的问题,提出了预防地质灾害的建议。     

小厂坝矿区岩爆倾向性研究

岩爆倾向性是研究岩爆发生机理及发生机制的基础,本文采用脆性岩爆指标、Barton岩爆指标、弹性变形能岩爆指标和冲击能岩爆指标对矿体及上盘、下盘主要围岩进行了岩爆倾向性研究,根据各指标的评价结果进行了综合评判。研究结果显示,矿体和下盘围岩属于强岩爆倾向性,在矿体开采过程中,应加强对地压变化的监测,采取适当措施,采用合理的开采方式及开采顺序,降低岩爆发生的概率和强度。