地下连续采矿过程中顶板岩体卸荷的力学响应(英文)

以铜坑矿92#矿体连续采矿顶板诱导崩落采场为研究对象,建立模拟的卸荷计算流程。依据影响区域理论的卸荷带划分方法,基于开挖卸荷过程中岩体力学参数变化规律,利用有限元软件MIDAS/GTS对地下连续采矿过程进行卸荷分析,并与常规分析进行对比。结果表明:卸荷分析的顶板最大拉应力、下沉位移以及等效塑性应变分别达到1.5MPa、20cm和1.5%;常规分析的顶板最大拉应力、下沉位移以及等效塑性应变分别为1.0MPa,13cm和0.9%;卸荷分析值均比常规分析值大,更接近实际情况;连续采矿开采的最大步距为48m,在开采两步距以后,应当对顶板进行诱导处理。     

火区下细脉带矿体回采技术探讨

爆破动载荷下隔火矿柱的稳定对细脉带矿体的回采至关重要.通过爆破安全计算分析,运用爆破危害控制技术对隔火矿柱进行保护,从而利用中深孔爆破对火区下细脉带矿体进行回采,达到安全、高效回收矿产资源,扩大生产能力的目的.     

可爆性分级的博弈论－物元可拓预测模型及其应用

建立了可爆性分级预测的博弈论－物元可拓模型,以弥补现有岩体可爆性分级方法的不足.首先确定岩体可爆性分级指标与分级标准,通过隶属函数对分级标准进行隶属化,并确定节域隶属化范围,弥补了特征值可能超出节域而使关联函数失效的缺陷;然后运用博弈论,将评价指标客观动态权重与主观静态权重优化、融合,克服了传统物元可拓评价中单纯依靠特征值赋权而忽略特征本身对评价结果的重要性的弊端;最后通过最大关联度准则对岩体可爆性等级进行预测,从而建立可爆性分级的博弈论－物元可拓预测模型.工程应用研究结果表明,在锌铜矿体中顶板围岩和矿体中等易爆,下盘围岩较易爆,预测结果与实际工程地质情况有较好的一致性,并提出了相应的矿山工程爆破控制措施.     

碎裂矿段层间采动应力规律与优化

应用Phase2D对高峰矿100号延伸矿体进行了空区充填影响下的碎裂矿段层间开采应力研究, 获取了在碎裂矿段中的上向和下向不同开采顺序下的采动应力迁移规律。数值模拟结果显示, 下向式开采主要表现出明显的压应力效应, 最大压应力达到18 MPa, 低于其抗压强度, 最大拉应力值为0.47 MPa, 低于顶板充填体的抗拉强度1.2 MPa, 能够获得较高的安全系数, 其值为1.57;而在上向式的采矿过程中, 开采过程主要表现出拉应力效应, 最大的拉应力为0.79 MPa, 低于顶板矿石的抗拉强度, 大于顶板弱结构面的抗剪强度, 因而会导致弱结构面受拉破坏, 形成顶板失稳。研究结果表明, 在不同的开采顺序中, 上向式开采的拉应力效应, 有利于顶板矿体中弱结构面的发育与扩展, 形成上层顶板的冒落, 影响采场的采矿安全生产作业。为合理优化开采应力, 改善采场的拉应力状态和承载结构, 应选择下向式回采对碎裂矿段进行回采。     

组合式崩落法在铜坑矿92#矿体中的应用研究

92#矿体与91#矿体重叠区域范围大,在91#矿体回采过程中,重叠区域内产生了较多采空区,并且采空区大多冒落而形成了松散的垮落体环境,导致目前92#矿体开采技术条件异常复杂,部分采场面临上中段仅单进路,三面为采空区,中部中段为双进路,下中段为完整进路的特殊开采条件,很难实现单一空场法或崩落法进行回采,并且存在回收率低,容易受地压应力、火烧灰等诸多危险危害因素影响。本研究以92#矿体T106单元作为试验采场,根据矿山常用的崩落法与空场法的开采经验,结合各中段现有开拓工程,运用组合式崩落法提前切断顶部地压应力,最终实现了T106单元的安全高效回采,有效避免了底部矿石回采过程中的地压安全问题,为开采铜坑矿92#矿体类似技术条件的采场提供了一种安全可靠的技术参考。     

高分段中深孔崩矿顶板诱导崩落连续采矿法在铜坑矿的应用

针对复杂充填体下大型贫矿体的开采，用传统的采矿方法存在着矿柱不能安全高效回收、资源损失大、采场顶板控制困难、采空区处理技术难度大、成本高、易诱发大规模地压、矿山安全没有保障等一系列问题，对此中南大学采用了高分段中深孔崩矿顶板诱导崩落连续采矿法。通过在铜坑矿92号矿体的工业试验，该技术较传统采用的采矿方法有许多的优点，并取得了较好的技术经济指标，对类似矿体的开采有一定的指导作用。