基于粗糙集理论的采场地压显现因素权重分析

地压显现问题是深部开采最大的安全隐患,采动地压随着开采深度的延伸逐渐显现,准确科学地分析地压显现因素对矿山安全开采有重要的意义。基于对地压显现的认识,结合程潮铁矿、桃冲铁矿、潘洛铁矿、太钢尖山铁矿4个采用无底柱分段崩落法的金属矿山,利用粗糙集理论确定各级评价指标的相对重要度,再结合层次分析法确定各因素的综合权重,分析结果表明:无底柱分段崩落法地压显现因素权重排序为地质与构造、开挖深度、塌陷坑汇水面积、岩性,该结论与工程实际相符,证明这种方法具有一定的可靠性。     

基于特大断面隧道断层破碎带支护方法优化研究

依托大沙湾隧道F3断层破碎带,利用FLAC3D数值模拟软件开展特大断面隧道支护方法优化研究。分析三台阶七步开挖法的隧道围岩变形情况,在此基础上提出优化方案,现场进行监控量测验证优化方法的可行性。研究结果表明:围岩变形和受力在靠近断层破碎带的一侧明显大于其他部位,喷射混凝土的厚度对围岩变形及受力影响较大,锚杆长度影响较小;提出对靠近隧道的断层破碎带进行注浆加固,选取合理的注浆加固范围,通过现场监控量测的反馈证明改进效果明显。     

单轴压缩胶结充填体裂纹扩展及汇集模式

采用WAW-300型伺服万能试验机及裂纹观测系统,对灰砂质量比为1:4的胶结充填体进行了单轴压缩试验,获取了单轴压缩下胶结充填体裂纹演化全过程,探讨了胶结充填体裂纹扩展及汇集模式,结合灰砂质量比为1:6的胶结充填体单轴压缩试验和颗粒流数值模型从宏细观角度进行了验证.结果表明:胶结充填体裂纹扩展模式以单一裂纹单向扩展与单...     

金山店铁矿低贫化放矿数值模拟

概述了PFC数值模拟软件的特点、功能及其应用,并针对金山店铁矿现有的高矿石贫化率问题,开展了低贫化放矿数值模拟研究。利用PFC数值模拟软件,分别进行了低贫化放矿和现行截止品位放矿2种不同放矿方法的数值模拟;然后对所得结果进行比较,发现在金山店推行低贫化放矿方法完全可行,并推荐采用放矿截止品位为30%的低贫化放矿方案。     

基于PFC（2D）的采场覆盖层厚度研究

无底柱分段崩落法的回采工作必须在覆盖岩石下放矿,崩落矿石和覆盖层废石直接接触,矿石在覆盖层废石的包围下从放矿口放出,矿石的贫化率及损失率较大且较难控制,因此,研究合理的覆盖层厚度对矿山生产具有重要意义。某铁矿采用无底柱分段崩落法,应用椭球体放矿理论和PFC2D数值模拟两种手段对其覆盖层厚度进行分析研究,从而确定出适合于...     

基于极限平衡理论的上盘移动角预测研究

程潮矿区自建矿以来 60 余 a,均采用无底柱分段崩落法开采。随着开采活动由浅至深,矿区地表已出 现大面积塌陷。由于开采工作面不断向西区转移,上盘移动角也随之发生了改变,导致地表沉降范围扩大,部分重 要构、建筑物将不再处于安全范围。基于此,利用极限平衡理论构建上盘移动角预测模型,并通过数值模拟的方法 对其结果进行验证。结果表明：通过上盘移动角预测模型计算得到上盘移动角约为 56°,数值模拟方法得到上盘移 动角约为 58°;2 种方法得到的结果在误差允许范围内,该预测模型可以有效预测上盘移动角;同时,当开采至-600 m 水平时,上盘部分地表重要构建筑物可能存在安全隐患,建议采取相应措施。     

单轴压缩下尾砂胶结充填体细观能量耗散与损伤表征研究

尾砂胶结充填体在两步骤回采中充当人工矿柱支撑采场顶板,其稳定性对矿柱的安全回采至关重要。基于室内试验进行尾砂胶结充填体细观参数标定,建立了尾砂胶结充填体颗粒流模型,开展了单轴压缩下尾砂胶结充填体细观力学特性研究,构建了尾砂胶结充填体细观能量指标体系,探讨了尾砂胶结充填体细观能量演化及耗散特征,揭示了尾砂胶结充填体破坏形式;结合能量耗散理论,考虑残余应变能影响,引入修正系数λ,提出了改进的损伤变量D,较好地表征了尾砂胶结充填体损伤演化过程。研究结果表明：尾砂胶结充填体细观能量主要由边界能输入,一部分通过能量积聚转化为平行黏结应变能和线性应变能,另一部分通过能量耗散转化为黏结阻尼能、摩擦能、介质阻尼能和动能;尾砂胶结充填体细观能量演化过程具有阶段性特征,包括能量积聚和能量释放两个阶段,在能量耗散阶段体现明显的延性破坏特征;尾砂胶结充填体细观损伤表象为颗粒错动和黏结破坏,考虑残余应变能的改进损伤变量更准确,能较好地反映尾砂胶结充填体延性特征。研究成果可为尾砂胶结充填体稳定性控制提供理论指导。