基于PFC2D的自然崩落法数值模拟

云南普朗铜矿是一个新建的大型铜矿山,矿山设计采用自然崩落采矿法。自然崩落法底部结构受力规律尚不明确,为了研究矿山开采中底部结构受力变化,采用PFC2D数值分析软件,针对普朗铜矿3720水平首采区地质条件及岩体物理力学参数建立计算模型并简述了岩体微观参数与宏观参数之间的关系。同时模拟分析三种拉底宽度及放矿过程中底部结构应力变化规律。结果表明:三种拉底宽度下,应力重新分布后应力集中在拉底推进线前方50~80m内,应力集中区应加强支护。随着拉底宽度的增大,峰值应力随之增大,在45m拉底宽度下最大应力达到22 MPa。在放矿时,放矿漏斗侧壁及眉线处会产生高动态应力,不利于底部结构的长期服役。研究所得结果可以对矿山支护起到指导作用。     

高水平地应力下自然崩落法底部结构灾变机理

为研究高水平地应力下自然崩落法拉底推进过程中底部结构应力演化规律,揭示底部结构地压灾害特征产生的机理,从而指导高水平地应力下自然崩落法生产. 根据矿山实际工程参数和物理参数,采用有限差分软件FLAC3D建立了数值仿真模型,计算采用Mohr-Coulomb破坏准则.模拟过程按照后退式拉底方式,先形成底部结构,然后拉底分3步进行,分别监测并分析了每步拉底之后的底部结构应力状态,并与现场地压灾害发生实际情况进行了对比,研究结果与现场地压灾害演变规律具有一致性. 结果表明:随着拉底爆破的推进,推进线前方的底部结构逐渐产生压应力集中,当压应力增大到超过岩体剪切破坏条件,就会发生地压破坏现象；位于拉底层下方的底部结构呈现拉应力集中,当拉应力增大到超过岩体拉伸破坏条件,就会再次发生地压破坏现象；在高水平地应力下,自然崩落法底部结构会呈现“先受压,后受拉”应力规律,随着拉底面积的增加,压应力和拉应力集中程度越来越明显,在实际生产中呈现底部结构反复来压的现象.     

拉底诱导的岩体崩落过程区数值模拟

拉底是自然崩落法最灵活,最具有主动性的人为控制崩落的因素,它通过直接或间接地改善岩体的可崩性,达到诱导持续崩落和降低矿岩大块率的目的。文中基于受拉条件下,岩体崩落是脆性破坏的事实,建立受拉条件下岩体崩落过程区损伤模型,作为岩体的崩落模型,将其嵌入到ANSYS后处理程序中,实现崩落过程区的自动搜索。以金川三矿区自然崩落为例,模拟分步拉底条件下,崩落过程区动态发展,界定了崩落区与损伤区,得出一些非常有指导意义的结论。     

安太堡露天煤矿两种爆破炸药定额的分析

露天矿爆破炸药合理定额,不仅与岩性有关,还取决于采掘设备。安太堡矿与阜新海州矿同属中硬难爆岩石,但炸药单耗相差大,其原因是所用的电铲不同;大中型电铲单位斗容的挖掘力低于小电铲,在岩性相同时,小铲的爆破定额不可为大中型铲所采用,因此,为确保电铲采掘,切勿省炸药,否则挖坏电铲。     

综掘机在经坊煤业煤巷下山掘进中的实践

经坊煤业3-603工作面切眼导硐采用EBZ260H综掘机施工。针对该大倾角煤巷掘进时回撤拉底困难、综摇机油管易爆裂、供油困难及下滑等问题,设计了在巷道内安装车辅助牵引、加装综掘机副油箱等方案。     

软破矿体有底柱崩落法的拉底扩漏技术

会理锌矿采用有底柱阶段强制崩落法采矿,拉底扩漏是该法实现的关键环节。由于矿岩本身的稳固性差,事先扩漏拉底,矿体的回采爆破条件将被破坏。研究将扩漏和拉底工作整合,采用中深孔凿岩,扩漏拉底同时凿岩、同时爆破,并与上部分段大爆破同次分段起爆;采取多打孔少装药,尽量减小对底部结构的损伤。解决了扩漏拉底分次爆破的难题和浅孔扩漏不到位的问题。     

柏杖子金矿多空区残矿开采技术研究

柏杖子金矿100-9#矿体为残矿,内部存在多个空区,矿岩稳定性差,岩移危害大,遗留有大量矿石散体,致使矿体回收困难。为此,提出多分段与底部双堑沟协同拉底的诱导冒落法回采方案,在分析矿岩可冒性、临界冒落跨度和冒落高度随采深的关系的基础上,结合矿体赋存特点及矿石流动特性,给出了诱导工程参数及爆破参数;采用矿体中部做切割向两端退采的方式,在满足上分段回采工作面超前下分段6~8个步距前提下,各分段拉底巷道同时施工,逐次诱导上部待冒矿体,由双堑沟整体回收,同时选用喷锚网联合支护方式,冒落垫层取3 m,可安全、经济、有效地回收残矿。     

自然崩落法地压控制方法探讨

地压控制是自然崩落法采矿活动过程中的一项重要内容，拉底与放矿工作是控制地压的最主要的手段，也是最有效手段。阐述了自然崩落法破坏性地压产生的原因及作用机理，并结合铜矿峪铜矿的生产实践对自然崩落法的地压控制方法进行了分析和探讨。     

柿竹园矿阶段矿房法底部结构的改进

柿竹园有色金属矿在分段凿岩阶段矿房采矿法的实践中,针对过去漏斗受矿、双电耙道出矿底部结构之不足,成功试用了一种V形堑沟受矿、双电耙道出矿的底部结构,获得了较好的效果,对该矿采矿工艺的完善及类似矿山的开采具有实用价值,本文详细介绍和分析了这种底部结构的特点.     

云锡松树脚分矿芦塘坝矿段132矿体采矿方法探讨

云锡松树脚分矿芦塘坝矿段132矿体,矿石松散,脉内工程开挖容易垮落。原使用的喇叭口受矿底部结构分段崩落法,不但脉内工程施工困难,而且在松散矿体里进行常规浅孔漏斗,往往达不到设计要求,存在安全威胁。为此,进行了采矿方法改进:即充分利用矿石松散,顶板围岩较为稳固的特点,首先在矿体底板围岩中掘进分层凿岩巷道和出矿电耙道,之后进行切割与拉底的施工和爆破,形成足够的自由面拉底空间;然后在分层巷道中,沿走向布置倾角逐排加大的扇形中孔,由下往上逐层进行爆破。这样不但解决了脉内工程困难的问题,更主要的是解决了在松散矿体中,采用浅孔扩漏时,存在的安全隐患等问题。