基于Verhulst预测及概念格优势关系粗糙集的采场稳定性分析

为了对地下矿山采场进行可靠分析,根据采场顶板位移早期监测数据,利用符合顶板位移数据规律的Verhulst模型对采场顶板位移进行最终预测,根据预测结果及稳定性标准对采场稳定性进行了评价。以采场稳定性评价结果作为决策属性,以采场面积、地应力、支护方式以及围岩质量等采场稳定性影响因素作为条件属性,构建采场稳定性分析决策系统。利用概念格对决策系统进行了属性约简,并对采场稳定性规则进行了偏好分析,最终生成偏好规则。事实证明:该方法可用来进行实际应用,用以指导采场稳定性分析及评价。     

CDC10采场顶板作业车的研制与应用

为了解决采场高顶板护理的难题,研制成功了CDC10采场顶板作业车。本文介绍了该车的结构特点、主要技术参数、设备稳定性评价及其在采场的应用情况。     

基于Mathews的超宽采场稳定性评价与结构参数优化

为评价地下采场稳定性及优化结构参数,重新绘制Mathews稳定图与等概率线的合成图.以凡口铅锌矿超宽采场为例,通过工程地质调查获取表征岩体质量的多种指标,利用Mathews稳定图解法得出采场稳定性系数及水力半径,通过合成图评价了采场稳定性概率,得到在现有采场结构参数下,209#S采场顶板及上盘的稳定性概率大于8％、小于60％;209#N采场顶板及上盘的稳定性概率大于60％、小于95％.同时计算出209#S采场的最大安全为跨度5.3 m、209#N采场的最大安全跨度为51.04 m.     

地下采场顶板节理岩体的可靠性分析及应用

通常岩体中分布有较多的节理,而其稳定性受到节理产状的影响,结合工程实际,基于关键块体理论建立了地下采场顶板稳定性可靠度分析模型,并且考虑多节理共同作用和岩石力学参数取值的不确定性对岩体稳定性评价造成的影响,运用一维优化算法与区间理论求解采场顶板节理岩体的可靠性指标,该指标的数值可作为地下采场顶板的节理岩体稳定性的综合评价依据。将该方法运用于某地下采场顶板的稳定性综合分析中,其结果显示:该方法在分析地下节理岩体结构稳定性中具有一定的优势,可避免某个岩石力学参数在取值不准确时对计算结果产生较大影响。     

白象山铁矿“天窗”下部采场结构参数优化数值模拟研究

基于多孔介质流固耦合理论,以白象山铁矿下层局部疏干条件下的带压充填开采为原型,选取4线以北、7线以南"天窗"下部矿体的开采作为评价地质模型,建立了渗流条件下矿山"采场围岩系统"的三维数值模型。并根据正交试验设计的方法制定了不同采场跨度、进路宽度、分层开采高度和充填体类型的四因素三水平的9个采场结构参数开采模拟方案,选取顶板最大沉降量、顶板最大拉应力和顶板塑性区最大破坏高度作为评价采场顶板稳定性的指标,通过对不同方案模拟结果的分析,确定了各采场结构参数因素对顶板稳定性影响作用的大小以及合理的开采方案。     

基于FLAC3D 的某铁矿采场结构参数优选

为提高矿山开采效率及开采过程中采场顶板的稳定性,利用FLAC3D 软件建立数值计算模型,模拟不同结构参数的采场分步骤、分层回采及充填过程,对采场顶板的受力变化情况进行研究分析,从而判断不同结构参数和不同的开采阶段采场顶板的稳定性情况。结果表明,一步骤回采时顶板的稳定性较好,二步骤回采过程中顶板稳定性较差,应加强对采场顶板的监测与支护工作;通过对不同采场宽度和上下分层高度的方案对比分析,得出了采场最优结构参数,进路宽度为5 m,上分层高度为3.5 m,下分层高度为4.5 m。结果为采场结构参数设计提供了理论依据。     

Mathews图解法和Q系统分类法在苍山铁矿采场参数优化的应用

苍山铁矿矿区内褶皱及断层较发育,部分区域矿岩较破碎,给矿山生产带来安全问题。根据苍山铁矿主要矿体地质特征,利用Mathews图解法对采场顶板和上盘稳定性进行分析,基于Q系统分级进行无支护跨度计算。在确保采场顶板稳定的前提下,计算出采场的最大无支护跨度不宜超过13 m。当采场宽度为13 m时,采场最大长度不超过80 m,可以保证采场顶板和上盘的稳定性;当采场长度小于12 m时,采场最大长度不超过100 m,可以保证采场顶板和上盘的稳定性。根据计算结果,苍山铁矿采用了采场跨度为12 m,长度不超过100 m,最大顶板暴露面积不超过1 200 m2的采场布置方式。实际验证表明,采场顶板及上盘稳定性保持较好,未发生顶板冒落现象,采场生产能力和矿石回采率得到提高。     

某铀矿井采场顶板地压监测与对比分析

某铀矿井开采深度的增加和采矿方法的改变,给采场顶板稳定性带来了新的不确定因素。为了及时掌握深部采矿中,采用不同采矿方法时采场顶板围岩的稳定性,在-150m中段12-4采场布置钻孔应力计、压力计和位移计,分别对巷道围岩和采场顶板的表面位移、顶板压力和应力进行监测。通过对比分析监测数据,掌握了上向矸石充填法和无轨采矿法采场顶板稳定性的变化情况,为矿山的安全生产提供了科学指导。     

基于可拓学理论的采场顶板稳定性评价

可拓学作为一种处理不相容问题的新理论。在工程领域正逐步得到广泛应用。利用该理论建立了地下矿山采场顶板稳定性评价的物元模型,对大厂铜坑矿92号矿体实际采场顶板稳定性进行了评价。通过简单关联函数确定权重及关联度的计算,取得了客观合理的评价结果。证明了可拓学理论在复杂的岩体工程评价中的有效性和可行性。     

基于熵权法和模糊数学的采场顶板危险性评价

为更精确合理地评价采场顶板危险性,针对某铁矿采场顶板危险性影响因素的复杂性和隐蔽性特点,运用熵权法与模糊数学理论建立了采场顶板危险性评价模型。利用熵权法确定影响因素权重,以反映采场顶板危险性众多影响因素所发挥的不同作用,利用模糊综合评价方法对采场顶板危险性进行了合理、科学地评价,对于确保该矿采场的安全生产有一定的参考价值。     

地下采场的稳定性设计

对于需要维护采场围岩的地下采矿方法来说,在设计阶段判定采场的稳定性是十分重要的。本文从研究采场围岩的能量平衡出发,提出了用计算采场体积缩小率作为地下采场稳定性设计的方法,并给出了应用实例。     

高阶段大直径深孔采矿法的爆破技术研究

安庆铜矿主体受矿方法是高阶段大直径深孔采矿法,该采矿方法具有高阶段、大采场、生产周期长等特点,其技术关键在于加如何确保采场的稳定性,章就高阶段采场回采过程中为确保采场稳定对所采用的爆破技术进行阐述。     

大直径深孔空场嗣后充填法采场结构参数优化及稳定性分析

大直径深孔空场嗣后充填法是安全高效开采倾斜极厚矿体的有效方法,合理的采场结构参数是维持采场稳定的前提。以Jama铜矿1 000万t/a超大规模地下开采为工程背景,利用Mathews稳定图法计算了采场稳定区间和水力半径,并基于“隔三采一”的开采方案,采用FLAC3D软件开展了4组采场结构参数条件下的采场稳定性数值模拟,从而优选出合理的高中段大采场结构参数。Mathews稳定图法采场顶板、侧帮暴露尺寸与水力半径的关系分析表明,当采场顶板跨度为15 m、中段高度为100 m时,采场长度应小于46 m。数值模拟结果表明：二步骤矿柱宽度从15 m增加至19.5 m时,采场顶板的位移、塑性区体积随着跨度增大而增加,底部结构堑沟的两帮安全系数较低且易发生部分剪切破坏。数值模拟与Mathews稳定图法分析结果一致,确定了大直径深孔空场嗣后充填法的最优采场结构参数为采场长度45 m,一步骤矿房宽15 m,二步骤矿柱宽18 m,采场高100 m。研究结果为实现倾斜极厚矿体高中段大采场安全回采提供了理论支撑。     

大姚铜矿采场围岩破坏时的声发射特征

本文采用模拟实验和现场稳定性监测相结合的方法,研究了大姚铜矿采场围岩破坏过程中的声发射特征,分析了大爆破对采场围岩稳定性的影响。大姚铜矿采场顶底板砂岩在破坏过程中声发射具有双峰性,主破裂前存在声发射相对平静现象。通过记录的巷道片帮过程中声发射分析,提出了采用声发射前兆峰值,可以较准确地预报岩体冒落事故。     

某磷矿采场结构参数优化及岩体稳固性模拟研究

采场结构参数直接关系到采场自身的稳定性及开采过程中的整体安全,选择合理的采场结构参数,有利于采场稳定,并提高开采速度。针对采场稳定性的问题,采用数值模拟的手段为采场结构参数进行优化,从开采过程中矿岩的位移、应力和塑性区等方面进行了详细分析。在保证安全的条件下确定了最优的矿块结构参数,为矿山规模化生产提供了有力的理论支撑。     

大直径深孔采矿法采场顶板长锚索加固稳定性分析

采用FLAC3D非线性大变形数值分析软件构建三维有限差分数值模型,模拟安庆铜矿某大直径深孔采场的开采及顶板长锚索加固支护过程,考察了长锚索加固对采场顶板稳定性的影响。研究结果表明:采用长锚索加固后,顶板岩体塑性区范围及顶板沉降位移明显减小,长锚索加固能显著提高采场顶板的稳定性。     

大型深埋硬岩矿山回采优化的数值模拟研究

随着地下资源大规模开发,大型深埋硬岩矿山回采稳定性逐渐得到重视。结合某矿山可行性研究,通过前期基础性地质勘查,取得了矿区原岩应力和岩石的物理力学性质,在此基础上利用FLAC软件进行空区（群）稳定数值模拟。选择最大拉应力、最大压应力、塑性区面积、拉破坏区面积和关键点位移作为判别指标,考虑地下空区开挖过程,通过正交试验设计,分析了考虑不同稳定评价指标情况下采场结构参数对于采场稳定性影响,得出了最优的采场结构参数,通过综合分析得出了供设计参考的采场结构参数。     

崩落法采场中深孔拉槽爆破对相邻充填法采场稳定性影响研究

某镍矿1595m水平8行以东拟定采用崩落法采矿,8行以西的1610m水平以及整个1474m水平采用充填法采矿。崩落法采场首次中深孔拉槽爆破药量为2300kg,约为充填采场进路正常回采浅孔爆破药量的50倍,为分析首次中深孔拉槽爆破对1610m及1474m水平充填采场稳定性的影响,采用钻孔压力监测、巷道变形收敛监测、爆破振动监测等手段对充填采场的稳定性进行了监测与研究。分析监测数据可知:崩落法采场拉槽爆破后,与其相邻的2个充填采场钻孔压力计监测的压力值未发生显著变化,采场进路也未发生明显变形收敛;爆破振动监测仪在充填采场监测到的最大爆破振动速度均小于充填采场自身浅孔爆破监测值和相关的安全允许值。监测结果表明,1595m水平崩落法采场中深孔拉槽爆破未对其周边相邻充填采场的稳定性产生不利影响,充填采场可继续进行正常采矿作业。本研究可为该镍矿充填采场的稳定性评估提供依据,同时也可为类似矿山提供参考依据。     

石材矿山地下采场结构参数正交数值模拟试验研究

采用露天开采的石材矿山存在一系列问题,如破坏植被、污染环境、高陡边坡潜在地质灾害危险、剥离量大、经济合理剥离比接近境界剥采比而迫使矿山关闭等。为有效开发石材矿产资源,开展石材矿山地下开采技术研究,尤其是地下采场结构参数的研究是十分必要的。以某地下大理石矿山为工程背景,采用多指标综合评价、数值模拟与正交试验相结合的方法,对地下采场稳定性影响因素进行了综合指标评价与敏感度分析,并在此基础上优化了采场结构参数;结果表明:(1)采场跨度对采场稳定性的影响最大,顶板厚度和采场高度的影响次之,矿柱宽度的影响最小;(2)地下采场结构参数为跨度8m,顶板厚度6m,高度16m,矿柱宽度6m。研究成果可为类似石材矿山地下采场结构参数设计提供参考。     

某大理岩矿山采空区稳定性评价与综合治理对策研究

某大理岩矿山采用房柱法进行开采,遗留了大量尚未充填的采空区,成为矿区及周边地区重大的安全隐患。基于采场的三维模型,选取代表性区域建立数值计算模型,利用FLAC_^3D软件进行稳定性分析。模拟结果表明,塑性区破坏以剪切破坏为主,仅存在于?90 m水平采空区拐角处,未贯通且分布范围有限,其影响深度约向围岩内部深入0.4～1.0 m,说明岩体的破坏发生在浅层,采空区不会发生大规模失稳,整体稳定性良好；结合模糊综合评判,将采空区按照稳定性划分为稳定性良好、较稳定和较不稳定三类区域。在此基础上,提出了四种采空区综合治理方案,并从方案的技术可行性、经济性和治理效果进行分析对比,确定方案一为首选方案。从而为采空区治理和综合利用、城市发展规划提供依据。