壁后注浆技术在思山岭铁矿副井施工中的应用

鉴于思山岭铁矿副井穿过含水层,且施工过程中井壁淋水问题突出,为保证副井正常施工与安全,对淋水段进行壁后注浆。根据思山岭铁矿副井岩层赋存特征及淋水现状,确定采用深孔高压注浆。对注浆材料、注浆配置、注浆压力和注浆设备等进行了设计,并对注浆施工的注浆顺序、注浆过程及注浆结束标准进行了探讨。实践表明,采用壁后注浆能够有效地封堵地下含水层的涌水,还可以起到加固竖井井壁的作用。     

呼伦贝尔山金矿业极薄矿脉采矿工艺研究

呼伦贝尔山金矿业辖属三河矿区矿脉形态多变,岩体稳固性差,原有平底结构浅孔留矿法开采极薄矿体极易造成采场贫化率高、损失率大等问题.针对高品位急倾斜极薄矿体的开采特点,矿山决定变革采矿工艺采用电耙削壁充填法,结合钢筋混凝土人工假底替换矿房顶底柱,以此提高矿石回收率并降低生产成本,本设计可对具有类似条件的中小型矿山提供若干点...     

基于扩展的Mathews稳定图法的采场稳定性评价及参数优化

为了分析大尺寸采场的稳定性并优化采场参数,对森鑫矿业三道桥铅锌矿试验采场进行了现场地质调查、地质编录、室内岩石力学试验等工作,得到了评价矿山岩体质量的多种基础指标。对试验采场矿岩进行了岩体质量分级,并估算了其岩体力学参数。根据取得的结果,利用扩展的Mathews稳定图法对试验采场在当前尺寸下的稳定性进行了分析,试验采场上盘的破坏概率较大,需要进行采场结构参数的优化。基于扩展的Mathews稳定图法对试验采场参数进行优化,利用理论法和数值模拟对优化的结果进行验证。验证的结果与利用扩展的Mathews稳定图法得出的结果一致,最终确定了试验采场需保留顶柱的安全厚度为7 m。     

滨海基岩矿床安全开采合理隔离层厚度的确定

针对滨海基岩矿床安全开采合理隔离层厚度留设问题,基于材料力学、结构力学等共七种理论计算方法综合确定隔离层厚度,利用点柱式上向水平分层充填法建立三维数值计算模型,通过结合FLAC3D数值模拟软件,分析理论计算结果的合理性,研究不同中段开采充填情况下第四系底部的稳定性特征,最终得出安全开采所需的隔离层厚度必须在12m以上,合理的开采上限必须在-57m以上。通过分析数值计算模型第四系底部的沉降变形,发现第四系底部最大沉降集中于中间采场 ,最大沉降量为13.73mm。研究成果为滨海基岩矿床安全开采,提高资源回采率提供了有益指导。     

红透山铜矿采场矿柱破裂过程的数值模拟

基于对红透山铜矿采场矿柱破坏形式的现场调研,发现高应力下矿柱破坏形式主要为剥落、劈裂破坏、剪切破坏3种形式。为研究其采场矿柱破坏的力学机制,依据红透山矿采场的实际情况及矿岩分布模式,将红透山矿矿柱分为3种矿岩组合模型。以此为基础,应用基于有限元的数值分析方法,对3种矿岩组合矿柱模型的破裂模式进行了模拟分析。数值计算结果表明：I型矿柱均为矿石,其破坏形式为X型剪切破坏;II型矿柱为矿岩组合,其破坏形式主要为矿柱上部围岩发生破坏,而在矿柱下部矿体仅仅产生一些裂纹;Ⅲ型矿柱为上下围岩中间夹矿,裂纹先在上下2层围岩中产生,继而向中间矿石扩展,直至最后裂纹贯通,矿柱失稳。该数值分析结果可为类似矿山矿柱的设计提供一定的参考依据。     

基于采动和承压水作用下断层突水关键路径的力学分析

 断层突水是煤矿典型的动力灾害,是煤岩体在采动和承压水共同作用下失稳破坏过程。论文针对导水断层缩短了煤层和含水层距离特点,建立了断层突水的关键路径力学模型。将极限平衡理论和尖点突变理论引入断层突水分析,建立了承压水及采动影响下断层突水关键部位失稳破坏模型,获得了断层突水的力学判据,以及防突煤柱预留临界宽度。同时分析了断层参数、煤柱参数对突水条件的影响规律     

断层影响下境界矿柱稳定性数值分析

露天转地下开采的矿山,其露天坑底境界矿柱厚度的确定,对于金属矿山地下开采安全生产极其重要。针对石人沟铁矿露天转地下设计资料和地质资料,运用RFPA进行建模,研究了地下开采对露天境界顶柱受力和变形情况,分析了境界顶柱的稳定性,为矿山设计提出的境界顶柱厚度进行了验证和补充,同时也为矿山设计施工提供依据和指导。     

基于BP神经网络的矿石非计划贫化预测

为了消除等效线性超挖（Equivalent Linear Overbreak Slough,ELOS）经验图表法估算矿石非计划贫化的局限性,采用BP神经网络算法,以采场稳定指数、水力半径、钻孔平均偏斜量和炸药单耗为输入变量,以量化矿石非计划贫化的等效线性超挖深度为输出变量,建立了隐含层神经元节点数为6的3层BP神经网络预测模型。经过120组样本数据模型训练和样本测试,BP神经网络预测模型的拟合度为0.987 42、均方误差为9×10-5,预测的相对误差约6%,形成了矿石非计划贫化预测方法。应用BP神经网络非计划贫化模型对三道桥铅锌矿试验采场进行了矿石非计划贫化计算。结果表明：基于BP神经网络的矿石非计划贫化计算值为0.717 m,与现场实测值（0.7 m）相比,其相对误差为2.4%,优于经验图表法和数值模拟分析法的计算结果（0.80 m和0.55 m）,可用于实际矿山的矿石非计划贫化预测。     

三山岛金矿连续规模化智能开采工艺研究及应用

过去的数十年,地下金属矿山采矿方法在崩落、空场和充填三大类的基础上,通过不断地改进和完善,形成了各种各样的采矿工艺,为我国地下金属矿山安全高效回采提供了设计依据。但当前开采工艺仍存在着开拓、采切工艺复杂,安全性差,生产能力小等突出问题,制约了资源安全高效开发。结合矿山生产实践,阐述了地下金属矿山生产模式及开采工艺演化过程,以三山岛金矿无人采矿示范区为工程背景,研发了连续规模化智能开采工艺,即采用连续分段空场嗣后充填采矿法对矿石进行回采,从开采工序连续性、地压调控及时性、采矿设备适配性三方面设计了开拓方案、采矿工艺及铲装运输环节,可为具有类似条件的矿山生产设计提供参考。     

基于收敛-约束应力分析的超深竖井施工工艺优化

随着竖井建设深度的增加,地应力逐渐增大,致使浅部竖井掘支工艺在深部竖井建设中不完全适用.为此,通过收敛-约束分析法,理论分析深竖井掘进工作面与衬砌混凝土间的合理距离,即井筒掘进工作面超前混凝土衬砌井壁12 m(3个循环工序).据此优化新城金矿1527 m深竖井掘支优化工艺,采用释能支护系统支护未衬砌段井筒围岩,有助于井筒围岩内的高应力区向井筒围岩深部转移,有利于井筒及其围岩的长期稳定.竖井掘支优化工艺较原工艺比,更适用于深地层超深竖井建设.