深井高应力卸压回采方案选择及数值模拟分析

金川公司二矿区1#矿体由于厚度大、埋藏深、岩体破碎、原岩应力大等特点,原有的采矿方法已不再适用。针对1#矿体赋存条件,并结合金川公司现有开采技术,提出了4种卸荷开采方案,通过技术经济等方面的综合比较,选择方案4为最终实施方案,并对方案4进行了数值模拟分析。在方案4的基础上提出了"隔一采一"和"隔二采一"两种可行方案,模拟分析两种方案的最大主应力、最小主应力、竖向位移的分布情况,结果显示,"隔一采一"方案能够有效控制回采过程中的应力集中,避免岩体发生较大位移,有利于矿体的回采安全。     

岩石三向压缩应力—应变全过程试验研究

本文从加载系统的刚度大于岩石破坏过程变形刚度的绝时值时,就可以获得岩石应力一应变全图这一原理出发,论证了长江—500型三轴压力机能满足中硬岩石刚度要求,获得了大理岩、石灰岩的应力—应变全图。作者从能量分配的观点,认为岩石在破坏前后是一个能量储存与释放的全过程。岩石应力—应变全图说明:岩石破坏过程中,如果在某点能够控制变形的继续发展,则岩石可以再度处于稳定状态。     

崩落采矿法的覆盖层消耗与补充技术研究

深部铜矿现阶段使用分段崩落法采矿工艺由于覆盖层厚度不足,甚至局部地段没有覆盖层,出现了严重的矿石的贫化、损失现象,影响了崩落采矿工艺的正常使用。在反思矿山露天转地下初期覆盖层的形成方案的基础上,对矿山东、西采区现有覆盖层厚度、块度进行了调查,分析得出覆盖层损失或不足的原因主要为放矿过程中的消耗、采矿悬顶阻塞下降通道、矿体形态变化大等。通过计算得出:矿山最小覆盖层厚度为23.5m,覆盖层的最小块度应为800mm。提出了在矿山东部采区采用上盘硐室倾斜扇形深孔挤压爆破补充覆盖层方案和西部采区采用在正常开采时崩落表外矿补充覆盖层方案;在覆盖层补充完成后,总结出端部留矿方案和矿石隔离层方案两项能够进一步完善矿山现有的崩落法采矿工艺的技术措施。     

厂坝铅锌矿深部矿区岩爆发生机制及危险区域划分

针对厂坝铅锌矿深部开采过程中的岩爆现象,对其岩爆发生机理进行了研究。采用AE法对矿区地应力进行了测量,掌握了深部地应力的分布及变化规律;建立小厂坝矿区三维可视化模型进行数值计算,以Barton岩爆判别标准建立矿区岩爆倾向性判断准则,对矿区的岩爆危险区域进行划分。研究结果表明,小厂坝区域的地应力以水平构造应力为主,最大水平主应力为36 MPa,属较高应力状态,水平应力是小厂坝岩爆的主要能量源泉,这与现场顶板岩爆较两帮的岩爆更为严重的现象相一致;数值模拟结果显示,强岩爆区往往出现在空区附近,且埋深越大,强岩爆倾向区域范围越大,弱岩爆倾向区域随着深度的增加有向中岩爆倾向过渡的趋势。     

基于Morgenstern-Price法的排土场 散体边坡稳定性分析

排土场由松散的剥离物组成,稳定性差,季节性灾害比较明显,排土工程一直是露天矿生产的薄弱环节。为保证矿山安全生产,通过现场踏勘和3Dmine软件建模技术,确定了排土场各剖面轮廓图和及场地内各类岩土体物理力学参数。利用Morgenstern-Price法计算了索尔库都克铜矿排土场安全系数,并使用矿山自有的RTK设备建立了有效的排土场在线监测系统。相关研究结论可以为我国中西部为数众多的戈壁平地型排土场散体边坡安全类课题提供参考。     

岩石单向压缩应力—应变全过程探讨

本文分析并设计计算了岩石单向压缩全图试验用的刚性柱,对大理岩、红色砂岩、千枚岩等岩石作了载荷—位移全图试验。在分析试验结果的基础上,提出指数型函数,用以模拟载荷—位移全过程。使用大理岩的试验结果与指数函数曲线作了对比,其结果令人满意。     

基于RG法的空区群矿柱临界破坏条件研究

采空区群的稳定性对矿山的安全生产有重大影响,针对矿山采空区赋存形态,建立了对采空区群RG一维和二维模型,考虑应力重分布对系统稳定性的影响,将采空区群系统失稳破坏的复杂问题转换为了单元破坏失稳概率与临界失稳概率之间比较的问题,并给出了矿山采空区群一维和二维状态下的临界失稳概率,运用该方法对七角井铁矿采空区I和采空区II进行了计算验证,计算结果显示与实际情况较为符合,说明该方法对评价矿山采空区稳定性有一定的实用性。     

一次回收双顶柱和间柱爆破技术及实践

根据空场法的布置特点,一般情况下,矿柱的矿量约占到矿块矿量的30%,合理高效回收矿柱,对资源回收和矿山经济效益有显著影响。以东升庙铅锌矿850m中段矿柱群为研究对象,通过分析矿柱群分布和现场实际情况,最终确定间隔抽采的整体回收方案。通过比较分析,确定16号矿柱为首采矿柱,采用中深孔、深孔联合爆破技术,一次回收16号矿柱及两侧顶柱,采用微差爆破技术,间柱利用两侧空区为自由面先起爆,顶柱利用下部空区为自由面后起爆,由于顶柱面积大,采用分区微差爆破技术,形成多临空面立体分区控制爆破技术,充分利用原有空区,形成多向组合、不同爆破孔径的微差爆破技术。对回收指标进行统计计算,贫化率和损失率均控制在30%以下,一次回收矿量87 509t。     

SV-1型闭环电液伺服控制系统

本文叙述了SV-1型闲环电液伺服控制系统的基本控制原理、技术特性以及应用于长江-500型三轴应力试验机的试验结果。试验表明,它能自动绘制出单轴抗压强度150兆帕以下的岩石试样压力-位移全图,并具有结构合理,使用维护方便,性能稳定等优点。     

露天坑下矿柱回收的安全性分析

某铁矿三采区一中段位于2个民采露天坑底,矿房覆岩较薄,矿柱回收存在一定风险。在充分调查该区域生产现状的基础上,利用当量暴露面积法,确定该区域矿房极限跨度为160 m,提出“隔三采二”的矿柱回收总体方案,回收矿量19.6万t。在对采空区大面积垮塌冒落的连锁效应的“矿柱失稳-应力转移”力学机理进行分析的基础上,利用Wang Jin′an顶板-矿柱流变力学模型,将三采区一中段顶板-永久间柱系统简化为由4组等效的Buegers体制成的弹性薄板,建立了矿柱-顶板系统稳定性的动态分析方法,预测了采空区的存续时间。顶板位移监测表明矿柱回采实施过程中,矿柱回采整体处于稳定阶段。实践表明：利用当量暴露面积法和Wang Jin′an顶板-矿柱流变力学模型相结合的方法确定矿房极限跨度和采空区的存续时间,具有一定的参考价值。