某矿山露天转地下开采对露天边坡的稳定性研究

以某露天转地下开采矿山为背景,利用FLAC~(3D)软件建立露天采坑及矿体模型,并对地下开采和充填过程进行模拟,得出露天边坡和坑底的位移及应力变化情况。模拟结果显示,在露天坑底预留保安矿柱的前提下,采用充填法开采能有效控制露天边坡及坑底的沉降、变形,从而减小地下开采对露天边坡稳定性的影响;但随着开采区域向上推进,应加强对露天边坡及坑底保安矿柱等应力集中区的监测,以确保矿山生产安全。     

基于灰色多层次的露天转地下开采边坡稳定性评价模型

矿山露天开采中后期会转入地下开采,而露天转地下开采过程对露天边坡稳定性的影响将直接决定着矿山的安全生产。因此,研究露天转地下开采边坡的稳定性,并对其进行评价具有非常重要的实用意义。结合现场调研情况和实际工程,基于灰色多层次分析评价理论构建出露天转地下开采边坡的灰色多层次分析评价模型。研究表明,海南某铁矿露天转地下开采边坡基本稳定,需要采取一定的防治措施,结果与实际情况吻合,因而灰色多层次分析评价模型能较好地对露天转地下开采边坡进行稳定性评价,具有一定的实用性和可行性。     

南芬铁矿露天转地下开采边坡稳定性数值模拟分析

根据南芬铁矿露天转地下开采的工程设计,建立了露天边坡剖面模型,将地下开采对边坡稳定性的影响运用FLAC软件进行数值模拟分析,得出地下开采过程中露天边坡的位移场和应力场以及可能失稳的部位。根据分析研究的结果对矿山的生产提出了一些建议,以期对矿山的安全生产起一定的指导作用。     

金属矿山露天转地下开采的关键问题研究进展

金属矿山由露天转地下开采后,露天边坡及周围岩体与地下开采组成一个复合的动态采动体系,其变形和力学行为极为复杂,局部呈现出典型的非线性特征,给矿山的地压管理与安全生产带来了严重挑战,一直是国内外科研工作者研究的热点。目前人们对脉状或者块状的铁矿、铜矿露天转地下开采技术已有大量研究成果,但由于各种类型矿山地质采矿赋存条件的差异性,加之露天边坡岩体与地下开采环境的复杂性和不确定性,人们对露天转地下开采后岩体的采动变形机理与力学机制依然缺乏科学的、定量化的分析和表达。本文在综合分析大量文献的基础上,从国内外金属矿山露天转地下开采矿山现状、露天转地下开采的平稳过渡问题、边坡变形破坏特征和失稳机理以及安全管控技术、地下开采对露天边坡的影响效应及作用机制、"露井复合开采"相互作用机理等几个方面对金属矿山露天转地下开采的研究现状进行了深入系统论述,同时展望了金属矿山露天转地下开采研究的发展趋势,为工程实践提供理论参考。     

露天地下联合开采的相互影响研究

利用数值模拟技术,对地下开采与露天开采的相互影响进行了研究,模拟分析了露天边坡开挖爆破对地下采场的影响、地下采空区和地下开采爆破对露天边坡稳定性的影响。结果表明,针对不同的工况采取不同的安全技术措施,可实现露天开采和地下开采的安全生产。     

ANSYS在露井联采条件下边坡滑移机制研究中的应用

针对露天井下同时开采这一特殊情况,借助有限元计算软件ANSYS对平朔煤炭工业公司安太堡矿边坡进行了二维数值模拟。对比已知模型的力学分析,研究得出地下不同开采顺序条件下的露天边坡滑移机制,分析结果表明,靠近边坡的矿体开采时应对边坡重点防护和监测,且随着露天和地下开采的进行,应尽快用废石填压坡脚,及时跨落填充地下开采采空区,同时填埋边坡塌陷坑。     

ANSYS在露井联采条件下边坡滑移机制研究中的应用

针对露天井下同时开采这一特殊情况,借助有限元计算软件ANSYS对平朔煤炭工业公司安太堡矿边坡进行了二维数值模拟。对比已知模型的力学分析,研究得出地下不同开采顺序条件下的露天边坡滑移机制,分析结果表明,靠近边坡的矿体开采时应对边坡重点防护和监测,且随着露天和地下开采的进行,应尽快用废石填压坡脚,及时跨落填充地下开采采空区,同时填埋边坡塌陷坑。     

水平厚煤层露井联合开采下边坡破坏机理

通过数值和相似材料模拟2种方法对露井联采下露天边坡的破坏过程进行了研究,结果显示,露天边坡的破坏是一个渐进的过程,决定开采安全的主要因素为露天与地下开采的边界垂直安全高度.并通过相似模拟试验分析,提出了地下开采的安全开采顺序.     

折腰山铜矿露天转地下开采的地压研究

露天转地下开采是一项复杂、综合性强的岩体力学课题。它包括以下研究课题:露天坑下部采场地压研究、地下开采对露天边坡稳定性影响的研究和滑坡对地下开采的影响等。为了探索折腰山铜矿露天转地下开采的岩体应力分布特征、边坡岩体移动规律、地下开采对滑坡的影响,长沙矿山研究院进行了较系统的研究。     

急倾斜矿体露天转地下开采边坡滑移机制

露天转地下开采后,涉及露天与井工开采相互扰动问题,影响因素更加复杂,边坡滑坡风险剧增,掌握露天转地下开采边坡滑移机制对矿山深部资源的开发具有重要意义。本文以北京云冶矿山露天转地下开采为工程背景,通过数值模拟分析方法,研究了地下采区不同区域的开采对不同空间位置边坡稳定性的影响,揭示了两种开挖体系之间相互诱发与相互扰动机制、以及采动影响域相互重叠加的特点。在此基础上,进一步分析了地下开采引起边坡岩体的变形机制。研究结果表明:当开采深度达到240m时,复合边坡的坡角达到最大,边坡处于危险状态之中;区划出的不同开采位置诱发的危险变形区域和实际情况较为吻合。     

会东铅锌矿边坡矿柱开采方法

本文分析了会东铅矿露天与地下联合开采的边坡矿柱类型，认证了边坡隔离矿柱的开采方案，阐明了采用露天或地下采矿工艺回采边坡隔离矿柱，采后用混凝土和锚杆形成人工隔离矿柱的方法是行之有效的。     

北衙露天转地下开采隔离矿柱的稳定性分析

露采边坡和隔离矿柱稳定性分析是露天转地下矿山经常面临的问题,对于金属矿山地下开采安全生产极其重要。根据北衙金矿矿段隔离矿柱的厚度以及边坡工程地质条件,采用有限差分法数值软件对露采转地下的隔离矿柱进行了不同厚度的模拟计算。结果表明,露采边坡在地下开采期间隔离矿柱设为50m较为可靠,边坡基本处于稳定状态,为该矿体安全高效回采提供了理论依据和技术指导。     

露天转地下开采境界顶柱安全厚度研究

境界顶柱是露天开采和地下开采有序进行的保证,其合理的厚度对露天转地下具有重要意义。为确定新桥矿露天转地下境界顶柱安全厚度,运用厚跨比法、荷载传递线交汇法和结构力学方法对境界顶柱安全厚度进行理论分析与计算,并用ANSYS对不同跨度和不同境界顶柱厚度进行数值模拟。通过对理论计算和数值模拟结果的分析,得到了不同采空区跨度下的境界顶柱安全厚度。根据分析结果可以有效地确定矿山的境界顶柱厚度,为露天转地下安全生产提供可靠的指导。根据矿山30 m的实际开采跨度,推荐新桥矿的境界顶柱安全厚度为24 m。     

深凹露天矿转地下过渡期挂帮矿安全高效开采方法研究

露天矿在回采末期由露天转向地下开采过程中通常会面临减产过渡的问题,矿山一般会在此期间回采挂帮矿以补充产能,传统的挂帮矿回采方法存在安全性差、效率低及产能低等一系列问题,难以从根本上扭转减产过渡的困境。以某深凹露天矿转地下开采为工程背景,在综合分析挂帮矿分布位置、开采条件及矿岩特性的基础上,提出在过渡期利用诱导冒落法率先回采该矿南帮挂帮矿的技术方案,通过控制回采顺序诱导失稳边坡滑向采空区而不冲至露天坑底,以确保坑底露天采矿的安全性,从而在过渡期实现露天与地下安全高效协同开采,达到稳产甚至增产的建设目标。最后,利用数值模拟方法对南帮挂帮矿的诱导冒落回采方案进行了数值模拟研究,研究结果表明,在深凹露天矿条件下利用诱导冒落法回采挂帮矿是安全可行的。     

露天地下联合采矿联合保留层参数的自组织优化

露天地下联合开采用一矿体时，其采动效应相互影响和相互叠加，具有自组织特性。利用系统本身的自组织能力，采用差分法FLAC的非线性大变形程序进行露天地下联合采矿模拟研究，得出了在两种不同窨位置上开采造成边坡位移叠加的结果。将计算得出的边坡最大水平位移与边坡破坏时的极限位移进行比较，确定出合理的表征露天地下联合采矿的特征参数－－联合保留层厚度，从而安全而又快速地实现矿山最终转为地下开采的目的。     

井工开采对露天矿边帮稳定性影响研究

运用数值模拟软件FLAC3D对安太堡露天矿采用井工开采露天边帮剩余煤炭资源时的顶板岩层运动特点及边帮稳定性进行了研究。结果表明：随着距露天开采地面停采线距离的不同,边帮体内压应力、压应变均呈非线性减小趋势;随着井工开采的不断推进,其顶板内的应力集中呈不对称分布,顶板岩层变形也呈非线性分布;井工开采将促使边帮体内形成明显偏向边帮体自由端方向的拉应力区;可能导致边帮体发生滑移的主要因素将是边帮体上覆岩土体的挤压、推移与井工开采产生采动作用对边帮底部岩体岩性的劣化作用;存在着一个既使露天边帮保持安全、又可实现尽量多回收煤炭的井工开采理论尺度。     

露天转井下矿山过渡期技术问题的研究与实践

结合石人沟铁矿实际，有针对性地研究了露天转地下“过渡期”所遇到的技术问题如合理的境界矿柱选择、露天坑汇水的疏干与井下排水、露天及井下爆破、矿岩运输系统的规划与改造、过渡期生产能力均衡与稳定、露天采场最终边帮的稳定、露大及井下排水的综合利用等方面，阐述了解决方案和实施效果。     

地下转露天开采条件下某露天矿高陡边坡稳定性分析

某露天矿为地下转露天开采,在复杂工程地质条件和原地下采空区的综合影响下,露天边坡极易发生塌陷、台阶失稳等灾害,严重威胁露天矿安全生产。为研究地下转露天开采条件下某露天矿高陡边坡的岩体变形破坏规律,结合实际地质条件,利用Dimine-Midas/GTS NX耦合建立大型露天矿三维工程地质模型,并进行稳定性计算分析。分析结果表明:地下采空区顶板变形量较小,对露天矿边坡影响不大;南部强风化岩区域边坡位移量较大,边坡有向外"滑动"的趋势;开挖至-180m平台时,边坡安全系数降至临界值,并出现塑性区开始贯通坡脚现象;综合分析得出该矿山开采的临界水平为-180m平台。通过对该实例工程边坡的破坏机制分析,揭示了边坡变形破坏的主要因素,并为后续边坡治理提供理论指导。     

井工转露天开采联合开拓的可行性研究

根据井工转露天开采矿山的特点,对某矿露天开拓与井工开拓方式进行研究,提出了井工转露天矿山端帮联合开拓和坑底联合开拓2种方式,并结合矿井实际生产地质条件对矿井扩建可行性进行了论证,采用相对投资回收期对各种开拓方式从投资与生产成本两方面进行了经济效益评价,优选出了适合矿山由井工转为露天开采的露井联合开拓方式。结果表明:端部联合开拓符合某矿井工转露天开采矿山的生产实际,既能充分利用井工矿现有生产及运输系统,降低建设投资,加快露天矿建设速度,又可扩大矿山开采规模和提高矿产资源开发的经济效益,为建设高产高效矿山提供支撑,对于我国煤炭资源开发过程中资源条件适合的矿山实施井工转露天开采具有现实意义。     

露天转地下矿山地质环境治理与生态恢复规划研究

以石人沟铁矿露天转地下开采为例,论述了其矿山地质现状,根据露天转地下开采的特点,提出了矿山地质环境与生态恢复的规划,既做到矿山环境有效保护、矿区生态得到恢复,又达到保障地下开采安全的良好效果,为类似矿山起到示范作用。