龙首矿露天转地下开采对边坡岩体稳定性的影响

针对甘肃金川龙首矿露天转地下开采条件下的边坡岩体变形、破坏和稳定性问题,在矿区大范围内建立了地表岩移GPS监测网络。持续5.5 a的监测结果表明：地下开采已经引起地表大范围的岩体移动和变形。矿体上盘地表监测点累积最大水平位移量达853.1 mm,最大三维位移量达951.7 mm;矿体下盘地表监测点累积最大水平位移量达7...     

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。     

白银折腰山铜矿露天转地下开采地压研究

折腰山铜矿露天转入地下开采后,露天边坡给地下开采带来一系列地压问题。本课题针对这一问题,采用各种方法,对该矿露天边坡岩体的结构特征和稳定性分类、岩体应力分布特征等主要岩体力学特性以及地下开采方案实施的可行性等进行了研究,提出了开采方法的改进及露天转地下开采应注意的问题。     

大红山铁矿露天——地下联合开采岩移发展规律研究

地下开采产生的地表移动会影响邻近露天采场边坡的稳定性。以大红山铁矿露天—地下联合开采为例,采用微震、地表开裂观测等多种方法进行岩移监测和数据分析,探究了地下开采引起的岩体移动与地表开裂规律。首先,对历史监测数据进行了整理和分析,包括地表塌陷和裂缝的发育情况。其次,针对地下开采过程中的围岩变形特点,开展微震数据分析,获取了岩体损伤破坏信息。同时,结合矿山地质资料,统计数据得出了陷落角的变化范围。结果表明:大红山铁矿露天—地下联合开采,岩体移动发展阶段可划分为:冒落及地表贯通的岩移阶段、陷落区充分发展的岩移阶段、F2断层影响的陷落角非对称发育阶段、废石充填与深部开采下的岩移阶段。西北部陷落角发育范围为75°～81°、东南部陷落角发育范围为65°～82°。研究可为类似地质及工程条件矿山岩移发展规律分析提供一定参考。     

地下开采岩体移动对矿区建筑物安全影响研究

针对金属矿地下开采引起的岩体移动问题，根据弹性力学理论建立了地表移动预测分析的三维理论模型，并用于鲁中铁矿地下开采引起的地表移动预测分析。在分析过程中，采用Matlab软件进行数值积分计算和图形绘制。通过工程实例计算分析表明，计算所获理论结果和实测数据基本一致。可见，所建立的数学模型满足工程精度要求，适用于研究分析金属矿体地下开采引起岩体移动变形以及地表建筑物安全评价。     

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。     

L工作面露天转地下开采边坡及围岩的移动变形机理分析

以某煤矿L工作面露天转地下开采为例,应用FLAC3D软件进行数值模拟,结合矿区地质条件和数值模拟结果,对露天边坡和地下开采上覆岩体的应力场及位移场进行了详细分析,归纳出了L工作面煤矿在露天转入地下开采时围岩的力学环境变化特点和移动变形规律。在从里向外的地下开采过程中,工作面前后煤壁及周围岩体更易发生应力集中,边坡和采空区上覆岩体的移动矢量指向采空区,使边坡角减小,坡高降低,有利于边坡稳定。     

地下开采影响下的地表建筑稳定性分析

地下开采必然引起上覆岩体及地表的破坏,进而影响到地表建筑物的稳定性状态。采用经验公式对某矿留存矿柱的安全系数及地表不稳定边界进行了计算,并采用数值方法获取了采空区及地表岩体的应力、应变值,计算了地下开采影响下的地面建筑的倾斜和曲率值。计算结果表明:该矿采空区及地表建筑物目前处于稳定状态。最后根据分析结果,推荐了该矿地下开采的采场结构参数,供矿山生产参考。     

基于三维扫描的岩移区内边坡稳定分析

在爆破振动等应力波作用下,使得地下开采波及区内的边坡岩层力学性质发生变化,造成边坡岩层移动变形更为复杂。通过三维岩体扫描系统对受波及的岩体裂隙结构面参数进行统计分析,并结合室内岩石力学强度试验,确定了受波及的边坡岩体稳定类别;进而通过有限差分程序,分析地下开采次生应力场对边坡岩体的影响,用强度折减法计算了边坡稳定的安全系数,将边坡的安全性分析定量化。通过实践验证,分析方法合理,能够满足工程设计需要。     

黑山铁矿挂帮矿回采对西加固边坡岩体的扰动模式

黑山铁矿处于露天转地下开采阶段,该矿西帮为加固帮,挂帮矿体厚大,回采主要采用无底柱分段崩落法。能够顺利诱导顶板围岩冒落形成覆盖层,探明岩体边坡的失稳滑坡模式是矿山需解决的问题。为此,根据现场原位试验得到岩石的点荷载强度指标,利用三维不接触结构面测量Shape Metrix 3D系统对黑山铁矿西帮边坡结构面进行扫描处理,根据广义的Hoek-Brown计算准则得到边坡岩体的强度参数指标,通过建立RFPA数值模型,研究了西帮矿体回采对边坡岩体的扰动规律,定性给出了边坡的滑坡模式,为黑山铁矿露天转地下安全生产提供了依据。     

基于FLAC~(3D)的矿山开采与风电场建设的可行性分析

为解决矿山上建设风电场可行性和矿山地下开采安全这一矛盾,基于拉格朗日算法,通过FLAC3D数值模拟软件,对典型剖面进行计算分析,得出矿山岩体在地下开采活动和山顶风电场建设的双重影响下,拟建工程范围内地下开采导致的岩层移动影响范围、矿山采动应力应变影响范围,以及风机塔加载之后,地基岩体(山体)的应力重分布及应变影响范围。在矿山上建立风电场工程方案是经济合理的,FLAC3D数值模拟程序可在矿区岩体的稳定性分析中提供科学的依据。     

地下开采扰动条件下露天矿边坡岩体结构变异与失稳模式分析

现场高密度电法探测表明受老虎台早期地下开采影响,东露天矿边坡岩体赋存状态及岩体结构、力学特性发生了较大变异,对边坡开挖稳定性有重要影响。应用开采 “三带”理论分析了地下开采扰动区域分布及其与边坡的相对位置关系,指出了边坡岩体各部位结构变异特征及主要失稳模式：垮落带区域边坡岩体完整性差,碎裂严重,易发生局部塌陷破坏及块体倾倒破坏;断裂带区域边坡岩体离层多,竖向节理裂隙发育,主要发生弯曲倾倒破坏;弯曲下沉带区域边坡岩体完整性较好,保持其层状结构,局部可能发生楔形体破坏;张拉带区域边坡岩体受张拉作用强烈,主要发生张拉破坏。     

露井联采下采动边坡移动规律及开采参数优化

针对安太堡露天矿南部采用地下开采后,后期露天开采边坡稳定性将受到很大影响的情况进行了研究。研究结果表明,水平煤层露井联采下露采边坡岩体破坏规律存在明显的3个破坏分区,地下开采导致上述3个分区存在不同的变形特征,其露井联采边界参数是决定3个分区稳定的关键因素。通过对边界参数的优化分析,要确保安太堡南帮边坡岩体的稳定,地下与露天之间必须协调开采：其地下矿井需重新确定地下开切眼位置,即以Y=74 160为界以南布置地下开采工作面;露天矿开采考虑到安太堡南帮上部边坡岩体受地下开采影响明显,提出了南帮露天开采应采用“组合边坡”的设计思想,即+1 375以上平台岩土边坡角度应由原来的75°降低到62.58°。     

分形几何在研究层状岩体断裂滑落中的应用

应用分形几何研究了层状岩体断裂滑落的分形几何特征，并建立了层状岩体断裂滑落的分形模型，研究结构表明，分形维数值的大小与岩体层理面、节理面的分布及其力学特性密切相关，且最低的分形维数通常出现在层状岩体即将发生滑落之处，故可用分形维数的变化预报层状岩体的滑落。此外，还结合块体理论解析法实例，分析了巷道周围层状岩体的断裂滑落，其结果与分维理论分析结果一致，为进一步研究地下开采引起的采场围岩移动，乃至地表     

露天转地下开采边坡岩体滑移规律研究

采用数值模拟方法,研究了地下采动对边坡岩体变形的影响特点与规律,并结合海南铁矿石碌矿区露天转地下开采具体的采矿方法进行分析,从中探索在先期露天开采并形成一定边坡规模条件下,在其下部继续进行地下开采后,边坡岩体的应力应变、变形破坏机制,以便为该矿山或者类似矿山的后续采矿设计以及安全生产提供一定的理论依据.     

闭坑露天矿山边缘矿回收的可行性

简要分析了已闭坑露天矿山边缘矿和底部残留矿石的回收方法，即采用露天和地下开采相结合的联合开采方式，阐明了回收已闭坑露天矿山边缘矿的可行性。     

开采引起的矿山岩体移动的基本规律

由地下开采造成的岩体内部的位移是解决井筒矿柱开采的一个重要问题。本文以概率的观点,仔细研究了开采对岩体的影响,解决了平面半无限开采、平面有限开采及空间有限开采问题,给出了一系列计算岩体位移场和变形场的公式。计算公式中的参数对地表及岩体内部完全相同,因而地表及岩体内部移动的理论自成闭合体系。     

露天转地下开采爆破振动的现场监测与分析

对大冶铁矿东露天转地下开采无底柱分段崩落法回采挂帮矿爆破振动速度的测试与研究表明，质点爆破振动速度与单响最大爆破药量、爆心距、炸药种类和堵塞情况有关。在露天转地下开采时，如果对采空区充填废石，不仅可以使边坡表面岩体处于有利的三向受力状态，回填废石体还起到了爆破减震作用，同时还有明显的高频滤波作用，有利于保持地下巷道的稳定性。     

大冶铁矿露天转地下开采爆破对露天边坡影响的研究

根据现场测试获得的爆破地震波形进行计算得到的爆破地震反应谱曲线, 运用有限元软件, 对大冶铁矿东露天转地下开采无底柱分段崩落法回采挂帮矿爆破对露天边坡的影响进行研究, 结果表明,露天转地下开采爆破地震波所引起的露天边坡的应力和位移值都很小, 不会影响边坡的安全。另外, 对采空区充填废石, 不仅有效限制了边坡岩体的水平和垂直方向的位移, 还改善了边坡岩体的受力状态, 提高了边坡的稳定性。     

露天转地下开采过渡期增产衔接技术研究

针对常规方法较难实现露天转地下开采过渡期增产衔接的问题,以小汪沟铁矿露天转地下开采为例,采用诱导岩体自然冒落形成覆盖层的方法,缩小了露天与地下生产的相互影响范围,延长了露天与地下同时生产的时间。通过优选露天与地下开采工艺,按便于矿石回采和效益最大化原则确定露采最终境界,并采取措施加快地下采矿进程,实现了露天转地下开采过渡期产量的逐年大幅度递增。