某铜矿逆断层对围岩稳定性影响数值分析

逆断层是矿山开采中经常遇到的地质构造,其岩体包含各种节理、裂隙、劈理等软弱结构面,使得其岩性发生重大改变,对附近矿体的开采产生难以预料的影响.通过FLAC3D软件建立了处于两条逆断层中间的矿体开采模型,分析矿体开采引起的围岩应力应变变化情况,研究逆断层对围岩稳定性的影响,得出逆断层改变了围岩应力由浅入深逐渐增大的层状分布规律,增大了部分区域的最大剪应力和最大主应力,特别是矿体上盘的应力,使得上盘断层出现剪切破坏区,大大增加了采场顶板的危险性,更加容易引起顶板冒落、垮塌,需引起高度重视,采取积极有效的支护措施,避免出现安全事故.      

嵩县金矿上向进路充填采矿法采场结构参数优化及应用

针对嵩县金矿深部矿体及围岩赋存在破碎蚀度带内的特点,开展了上向进路充填采矿法试验研究。为保证安全高效开采,借助ANSYS数值模拟软件,模拟研究了一步进路宽3.0 m、3.5 m和4.0 m,二步进路宽3.0 m、3.5 m及分层高3.0 m、4.0 m情况下顶板的位移、应力变化情况。结果显示:最大竖向位移出现在采场上部岩石中,以采场中央沉降最大;各个方案二步进路开挖产生的应力比一步进路的应力明显增大;随进路宽度与分层高度的增大,采场竖向位移与应力呈逐步增大的趋势。根据各方案的各项指标值与生产施工组织的需要,确定采场结构参数为:一步采3.5 m×3.0 m,二步采3.0 m×3.0 m。     

戈塘金矿房柱法开采围岩稳定性分析

戈塘金矿矿体厚度变化较大,地质条件复杂。为科学设计井下采场参数,分析采空区顶板的破坏机理及矿柱的承载机理,指导矿山安全生产,以戈塘金矿为研究对象,设计了采场参数,分析了采场围岩稳定性。通过理论计算,采用房柱法开采时,推荐矿柱尺寸为3 m×3 m,矿房跨度不超过10 m;利用有限元软件Phase2对留设不同宽高比的矿柱时采场围岩的稳定性进行了数值模拟分析。结果显示:矿柱内部出现应力集中,采空区顶底板、岩帮为应力降低区域;随着矿柱宽高比的增大,采空区边界附近的应力水平和位移降低,矿柱内应力集中得到缓解,变形量降低。综合分析认为,矿柱宽高比对采场围岩稳定性有一定影响,保持矿柱宽高比约为0.500,可以较好地维持采场稳定。     

遵义锰矿采场顶板沉降观测数据的处理和分析

介绍了遵义锰矿采场顶板沉降观测数据的处理和分析方法.建立了时间和下沉量之间的函数关系。预测了采场顶板的最大下沉值,并与实测数据进行了比较。初步分析出采场顶板的沉降规律和地压显现规律分别是:采场顶板沿倾向的规律是采场中下部的下沉量大于采场上部的下沉量;表面测点下沉量大于深部测点的下沉量;采场顶板沿走向的规律是采场中线处的顶板下沉量小,采场中线与矿柱之间的顶板下沉量大,顶板下沉近似“W”形。     

基于采动应力的深部采场结构量化设计

随着科技的进步,金属矿床地下开采的深度也日益剧增,采深的增加也带来了一系列严重的问题。依托岩石力学工作,对招莱金矿带深部矿体采场结构参数进行设计。以矿山实际为典型,运用理论解析法、经验图表法及理论计算法等方法,对焦家金矿深部矿体的采场跨度、长度进行计算,提出了适用于深部特殊应力状态下的采场结构参数,研究发现在采场宽度6 m,采场高度15 m时,采场长度受两帮稳定性影响,最大长度为30 m,考虑到矿体平均水平厚度为45 m,确定尺寸方案为6 m×15 m×22.5 m,设计矿房垂直于矿体走向布置,确保了深部开采过程中采场的稳定性。在此设计过程中随之形成了一套适用于空场采矿法采场结构参数的设计流程,并结合焦家金矿的生产实践,成功对用分段空场嗣后充填采矿法的结构参数进行了设计。     

高强度开采关键参数数值模拟研究

为解决高强度开采工作面围岩变形严重的问题,以某矿42204工作面为例,利用数值模拟软件对高强度开采关键参数进行分析：对推采速度与工作面面长对巷道围岩受力情况进行分析,发现随着推采速度和工作面面长的增加,超前支撑压力峰值呈现逐步增大的趋势;对推采速度及工作面面长对顶板下沉量的影响进行分析,发现随着推采速度及工作面面长的增加,巷道顶板的下沉量呈现增大的趋势。该研究结果可为矿井高强度开采围岩稳定性控制提供一定的参考。     

基于采场结构参数优化后的充填体强度数值模拟

合理的采场结构参数能够有效控制岩体位移,改善围岩应力分布状态,提高采场稳定性。为确定高尔奇铅锌矿采场最优结构参数,根据矿山地质条件和矿体赋存状态,建立5种采场结构模型,通过有限元软件ANSYS进行数值模拟,综合考虑顶板、间柱和充填体柱的拉应力、压应力及位移变化,引入安全系数对各模拟方案进行对比分析。结果表明：拉应力在模型边界发生应力集中现象;压应力侧帮靠近采场两端处发生压应力集中现象;随着空区跨度的增大,位移量呈逐步增大趋势;综合安全、经济和技术等因素,最终优选出的采场结构参数为75.0 m×6.0 m×1.8 m。但由于矿山自身条件制约,矿山过渡阶段拟采用的采场结构参数：矿房为75.0 m×3.5 m×1.8 m,矿柱为75.0 m×6.0 m×1.8 m。为确定与之匹配的充填体强度,再次进行数值模拟,确定最佳充填体强度范围为1.2~1.4 MPa。矿山过渡阶段的实践表明,该方案提供了安全的作业条件,取得了良好的经济效益,对于类似矿山开采具有一定的借鉴意义。     

三山岛金矿破碎矿体开采采场结构参数优选

三山岛金矿直属矿区局部矿体较为破碎,为安全有效回采矿体,采用ANSYS有限元模拟软件,对不同结构参数采场的稳定性进行计算分析。通过分析不同参数采场顶板的垂直位移量和竖向应力,结合容许极限位移量判据评判各参数采场稳定性。结果表明,采场的最优参数为:采场宽3.5 m,高2.5 m,该结构参数可确保采场安全高效回采,并得到工程应用验证。     

采场不稳定固围岩锚杆支护设计与计算

在分析采场顶板围岩力学过程的基础上，通过对顶板围岩的塑性区半径，松动区半径计算，来确定锚杆的有效长度和锚杆网度。采场试验表明，采用“先短后长”的锚杆支护技术和“先柔后刚”的锚杆群组支护结构，是解决采场顶板围岩支护的最好途径。     

某磷矿深部采场回采稳定性分析研究

针对某磷矿深部矿体回采过程中采空场围岩稳定性状况，采用椭圆形巷道围岩的弹性力学理论对采场结构参数进行分析计算，同时采用FLAC3D有限差分软件对该采场结构参数下采场两步骤开挖充填过程中围岩应力、位移及塑性区变化状况进行了分析，研究结果表明，当采场回采宽度为10 m时，采场回采长度宜为45.4～48.9 m。     

破碎软岩中长锚索支护参数设计及其应用

云南某铜矿地质条件复杂,矿体和围岩均较破碎且含泥量高,需对其进行大量加固支护。综合分析后,考虑采用长锚索加固技术,对4#矿体进行围岩预支护、分层整体锚固及顶板长锚索加固。根据矿岩性质及采场结构,进行了锚索支护参数设计。试验结果表明,长锚索加固技术对于厚大破碎矿体适用性强,能有效防止围岩冒落、顶板垮塌及维护巷道完整性。矿石回收率比现用采矿方法提高近20%,矿石贫化率降低8%,经济效益显著。     

卧虎山铁矿采场极限暴露面积回归优化模型

地下矿山开采中,合理的采场暴露面积是保障采矿作业安全的前提,采场暴露面积作为地下采场的主要结构参数需要进行优化。以卧虎山矿27-31线为研究对象,运用3DMine-Midas- Flac^3D耦合建模技术,构建了地表、矿体和采场的精细化模型,在采场长度参数为30 m和40 m的条件下,设计了10种采场暴露面积计算方案,通过数值模拟获得采场顶板最大拉应力和两帮最大压应力,基于此建立了采场暴露面积与顶板最大拉应力及两帮最大压应力的回归优化模型,在有安全系数的保障下确定了采场极限暴露面积。研究结果表明：（1）经采场稳定分析,最大压应力主要出现在采场两帮的围岩,而最大拉应力出现在顶底板;（2）通过建立采场暴露面积与最大拉应力和最大压应力的回归函数关系曲线,获得暴露面积与应力的关系规律,即在相同采场暴露面积条件下,采场越长则拉应力越小,而在相同拉压应力限值情况下,采场越长则极限暴露面积越大;（3）以矿山生产安全系数1.3为基数,通过回归函数曲线规律,根据采场矿体的赋存条件,以30 m和40 m的采场长度值,确定卧虎山矿的极限暴露面积分别为450 m²和600 m²。当岩体力学参数改变时,亦可采用回归函数曲线规律自适应判定采场极限暴露面积和采场跨度。     

人工底柱下的采矿实践

针对陕西银矿13号矿体围岩破碎、易冒落现状,为确保下中段矿房回采时有安全可靠的工作顶板,充分回收资源,提出了人工假底方案。根据对假底应力应变状况的数值模拟分析,选择了稳定性好的垂直底板坡面线的人工斜底柱形式;根据造价对比分析,选择具经济优势的全粒级碎石混凝土作为斜底柱的浇筑材料。实践表明：在人工斜底柱自稳基础上,结合有效的综合控顶和地压管理措施,可以实现矿房的安全开采,降低矿石贫损指标,充分回收资源。     

河西金矿采场围岩稳定性数值分析

河西金矿进行了蚀变岩型金矿床采场顶板安全监控技术的研究，其中用数值分析方法对采场稳定性进行分析、评价是研究内容之一。数值分析的目的是对蚀变岩型金矿床采场围岩在给定的采矿工艺和支护形式下的稳定性进行评估，为确定合理的采场结构要素（主要是采场宽度和控顶高度）提供科学的依据。     

某金矿残矿资源回采岩移监测实践

对某金矿残矿资源回采时顶板岩移进行了监测,所测结果显示顶板岩移量随时间逐渐增大,变化趋势呈先急后缓,岩移量变缓与采区人工矿柱设置控制顶板暴露面积有关,岩移监测可为该矿残矿安全回采提供保障。     

预控顶高分段上向尾砂充填采矿法在河东金矿的应用

在中段高度上将矿房划分为３个高分段，切割各分段的底层。将上分段矿石顶板进行预支护，靠上盘主断裂层的矿岩运用维护措施。矿房边界实 面爆破，无切井拉槽，上向中深孔落矿，铲运机出矿，尾砂分区分层充填。     

大断面六角形进路采矿法结构参数优化研究

针对龙首矿普通六角形进路采矿法在西一贫矿区回采过程中进尺率低、断面轮廓不规整、机械化程度低和炸药单耗高等回采问题,通过数值模拟和现场试验,对大断面六角形进路采矿法在龙首矿西一贫矿开采区的可行性进行研究。结果表明:与普通六角形进路采矿法相比,采用大断面六角形进路采矿法回采西一贫矿资源时,采场顶底板及边帮矿岩受力条件更好,顶底板变形量小,2条相邻进路之间未出现贯通;平均进尺由2.4 m提高至3.2 m,提高了33.3%;炸药单耗由0.20 kg/t降低至0.15 kg/t,降低了25%;轮廓完整性更好,最大超挖量降低了97 cm,最大欠挖量降低了10 cm;凿岩效率由1.25 m/min提高至2.10 m/min。研究结果证明了大断面六角形进路采矿法在龙首矿西一贫矿开采区回采过程中的可行性,符合回采过程中对安全性和高效的要求。     

采场顶板危岩体冒落过程数值分析

顶板安全问题是矿山安全管理的首要问题,本文通过应用FLAC3D对三山岛金矿采场顶板危岩体冒落过程进行数值模拟分析,分析结果发现,采场顶板形成的拉应力集中未能造成岩体产生拉破坏,而是由于节理、裂隙等小构造的切割作用,致使采场顶板形成危岩体,危岩体在自重及结构面滑移的基础上产生破坏。