瓮福磷矿矿柱安全留设尺寸确定与现场监测

留设安全矿柱是房柱式开采体系中保护井巷、地表及建筑物的安全一种常用方法,矿柱的合理尺寸选择及其稳定性对采场安全极其重要.结合瓮福磷矿磨坊矿5#井开采的实际情况,提出应用FLAC3D数值模拟逐步逼近法来确定该矿安全矿柱留设尺寸,并采用平板梁理论对其进行分析计算.结果表明,逐步逼近法得到的安全矿柱厚度和平板梁理论的计算结果较为吻合.通过2种方法的研究结果对比分析,确定该矿点柱式房柱的基本参数为:矿房跨度在14m左右,矿柱厚度在5.5～6.0m之间.通过对磨坊矿5#井采空区上覆岩层移动规律的监测,发现岩层移动相对稳定,地表沉降量控制在160mm以内.     

凤凰锰矿复杂顶板下采场结构参数优化

复杂顶板是指存在较多不利于采场结构稳定性因素的顶板,其普遍存在金属与非金属矿山井下开采中,对空场采矿法的矿房矿柱尺寸留设影响较大。因此在该顶板条件下采场结构参数的合理优化设计已成为一个亟待解决的课题。以凤凰锰矿为例,针对该矿复杂顶板进行稳固性分级,在ANSYS-FLAC3D的软件平台下对各级顶板条件下不同采场结构参数的采场顶板进行稳定性分析,得出适合于该矿的采矿方法为8~12m矿房方案。这种将顶板稳固性分级与数值模拟相结合研究方法为复杂顶板条件下采场结构参数优化提供了一种新思路。     

压剪条件下岩体剪切力研究

通过ANSYS软件,建立包含节理厚度为0.05 m,起伏角为45°的规则节理岩体,并在ANSYS软件中划分网格.将所建模型导入FLAC3D数值模拟软件,对该节理岩体进行不同法向压力和不同剪切速率加载条件下的数值模拟实验.共得到了64组不同压剪条件下岩体的剪切应力,分析了相同法向应力情况下,剪切速率对剪切应力的影响,及相同剪切速率,不同法向应力对剪切应力的影响趋势.同时,对不同剪切速率情况下,岩体的法向应力和剪切应力之间的关系进行线性拟合,拟合结果表明:不同剪切速率情况下,岩体对应的库伦准则存在一定的差异性.     

第四系松散层下竖井破裂规律的FLAC~(3D)模拟研究

针对竖井工程遇到第四系松散层时容易出现井筒破裂等地质灾害现象,以甘肃某矿探矿竖井为研究对象,利用有限差分程序FLAC3D对其进行开挖模拟,研究对该地层下开挖过程中井壁变形破裂规律。结果表明,井壁横向变形量随开挖深度的增加呈抛物线变化趋势,当开挖至45 m时,埋深约为20 m左右处的井壁为破裂部位,生产实际中需要对该部位进行重点支护设计。