露天转地下开采引起露天采场边坡垮塌数值模拟研究

以某金属矿山露天转地下开采引起露天采场边坡垮塌为研究背景, 采用三维数值模拟研究方法展现了矿体开采过程中围岩塑性区发展过程, 并分析了围岩塑性区分布的变化规律。结果表明: ① 空区上部岩层主要以拉伸破坏模式为主, 其他部位岩层主要以剪切破坏为主, 西部边坡坡面的一侧已经与地下采空区塑性区相互贯通。② 东部矿体采用充填法开采, 一定程度上控制了地表塌陷;产生塑性区的部位为西部边坡和靠近西部边坡的露天采场底部。③ 开采前期西部矿体在西部边坡坡面和露天采场底部产生的塑性区较多;开采后续水平矿体对地表塑性区的产生影响不大。④ 模拟矿体开采过程, 可将产生的塑性区划分为3个阶段, 有2个突变点: 第1个阶段对应西部边坡开始出现裂缝、局部垮塌滑坡;第2阶段对应边坡出现较大范围垮塌滑坡、露天采场底部出现裂缝、西部边坡脚出现塌陷孔洞;第3阶段塑性区占比逐渐增加。研究成果可为矿山滑坡治理和矿山安全生产提供参考。     

露天转地下开采对边坡稳定性的影响研究

针对矿体从露天转地下的开采,结合工程实例和数值模拟的方法,提出了采用无底柱分段崩落法,分析了随着开采矿房深度的增加,上部边坡的受力及位移情况,并且分析了采空区充填对边坡稳定性的影响,得出合理的开采方案。     

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。     

石人沟铁矿露天转地下过渡期采场结构参数研究

为实现产量平衡,石人沟铁矿采用不停产过渡,在垂直方向上露天与地下同时开采。针对这种现状,采用AN-SYS三维有限元数值模拟方法,对北区9种不同的采场结构参数进行数值模拟分析。同时,运用模糊数学理论,建立了考虑安全和经济效益的综合模糊评判模型,最终确立了矿房长度50 m、顶柱5 m、间柱10 m、底柱12 m的最优矿房结构参数,中段回采结果证明采场十分稳定。     

基于FLAC3D的高陡边坡支护方案优化分析

随着我国高速铁路建设的不断发展,交通沿线逐步向西南山区修建。高陡边坡已经成为在艰险山区修建高速铁路不可避免的工程问题。因此,为保障交通线路安全,维护铁路安全运营,有必要对沿线高陡边坡进行稳定性评价,采取适当支护设计。鉴于此,本文以某隧道洞口边坡为依托,经过实地调查选取该隧道出口处地质条件最为复杂一段长度约300米边坡体为数值模拟对象,确定两种支护方案。通过FLAC^3D软件对两种方案进行建模和分析安全系数、塑性区、位移等的变化规律,认为预应力锚索的支护方式可有效降低坡面位移,提高边坡的稳定性,同时考虑工程造价确定该方式为最佳支护方案。论文可为相关高陡边坡的支护设计提供一定参考。     

露天转地下房柱法开采扰动下采场稳定性研究

以云南晋宁周边典型的缓倾斜薄至中厚磷矿床露天转地下房柱法开采为研究背景,以层状岩质边坡与地下采场围岩及其上覆岩体组成的复合采动系统为研究对象,运用FLAC3D数值模拟方法和相似材料模拟试验对坡高300 m矿山在不同开采阶段下覆岩采动响应应力演化特征、位移变化特征和塑性区分布特征进行了研究.结果表明,第三阶段矿体开挖后,...     

露天边坡开挖稳定性的数值模拟研究

在现场工程地质调查和岩石力学实验的基础上,利用FLAC3D对银山露天边坡开挖过程进行了模拟计算,应用位移变化、速度矢量、塑性区的综合分析方法,得到了边坡破坏对应的开挖深度。     

基于FLAC3D的高边坡稳定性计算结果的规律性研究

介绍了FLAC3D数值模拟方法的基本原理和使用步骤,通过改变影响高边坡稳定的几种因素,并用FLAC3D对其进行规律性分析研究。计算结果表明,初始地应力和边界范围对计算结果影响较小,对屈服区域产生一定的影响;边坡网格疏密和剪胀角的大小对计算结果产生一定影响,抗拉强度的大小对计算结果影响不大。     

露天转地下开采对边坡稳定性的影响

露天转地下开采过程中诱发的边坡失稳将严重影响安全生产,主要原因是地下开采导致采空区覆岩应力重分布,并引起岩体的移动和变形,岩体强度降低,影响边坡稳定。为了研究露天转地下开采对边坡稳定性的影响,以某矿实际开采工程为例,运用MIDAS,FLAC~(3D)等数值模拟方法分别模拟了地下采区位于边坡的坡脚、坡中和坡外区3种条件下地下开采对边坡稳定性的影响机制,得出地下采区位于坡脚处开采会导致坡覆岩边坡滑移区范围最大,边坡失稳概率大;位于坡外区开采因上覆岩层沉陷使整体坡角减小,有利于边坡稳定;而位于坡中区开采时,边坡稳定状态介于两者之间。通过对该工程实例分析得到地下采区位于坡脚、坡中区时边坡安全系数不足,在坡外开采时边坡处于稳定状态。     

露天坑底境界矿柱厚度及采场尺寸的数值模拟

露天坑底境界矿柱厚度及采场尺寸的确定,是露天转地下矿山经常遇到的问题,对于矿山进行地下开采安全生产极其重要。针对铜绿山矿南露天坑下Ⅰ2号矿体露天转地下的实际情况,采用FLAC3D软件,模拟了开挖过程中境界矿柱和采场的变形和破坏情况,确定坑底境界矿柱厚度为17 m,采场矿柱厚度为5 m,为露天转地下境界矿柱厚度与采场尺寸设计施工提供了参考依据。     

基于FLAC3D的特大型露天边坡稳定性数值模拟分析

根据某大型露天边坡的工程地质条件,在岩体质量评价和岩体力学参数分析的基础上,选择具有代表性的区域,采用FLAC3D建立大型露天边坡数值模型,通过三维数值模拟,揭示了特大型露天边坡的力学环境,探讨了围岩移动变形、应力分布和破坏机理,分析了露天边坡最终应力状态、位移量、塑性区,分别进行数值模拟分析,其分析结果对该露天矿设计、优化与施工具有重要的指导意义。     

石宝铁矿采场最终边坡稳定性FLAC模拟分析

针对石宝露天铁矿三个采坑的采场最终边坡出现的不稳定现象,结合现场工程地质勘察和岩石力学试验,并运用有限差分法,使用FLAC 数值模拟软件,对其进行了详细的分析和研究.通过研究,揭示了滑坡机理,对石宝露天铁矿采场最终边坡稳定性作出了客观评价,为露天矿下一步的工作方案、边坡监测方案和预裂爆破方案的制定,提供决策依据,对实际生产有着重要的指导意义.     

露天转地下开采边坡失稳数值模拟与实验研究

为了研究露天转地下开采边坡岩体的破坏特性及其对地下矿体开采的影响,采用相似实验和数值模拟相结合的方法按照实际开采过程对其进行了研究。详细分析了边坡岩体在不同开采水平下的损伤破坏特征,揭示出在地下矿体的开采过程中边坡岩体依次进入能量积蓄和突然释放的过程,间隔性地以巨大岩体崩塌的形式破坏产生循环动力冲击灾害,并阐明了灾害发生机理。为了避免冲击灾害,从消除冲击灾害发生的空间条件和减少应变能的大量积蓄2个方面提出了相应的控制措施。     

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...     

FLAC3D数值模拟技术在瓦斯治理中的应用

利用FLAC3D数值模拟技术对平沟煤矿1606综采工作面运输顺槽煤壁前方卸压带、集中应力带应力分布及变形情况进行了分析,并绘制出了垂直方向上的应力云图和位移云图。通过数值模拟发现了煤壁前方应力变化情况及变形规律,找出了在卸压带煤层透气性增大的原因,为倾向顺层瓦斯抽放钻孔孔深的确定提供了科学依据。     

基于FLAC3D的铁矿山露天转地下境界顶柱稳定性研究

针对露天转地下开采过渡期间露天与地下同时开采相互影响的问题,对境界顶柱的合理厚度进行了研究。基于材料力学和结构力学理论,对境界顶柱的合理厚度进行了理论计算。采用三维数值模拟实验方法,对不同的顶柱厚度进行了实验研究。获得了在相同采空区跨度下不同厚度的境界顶柱稳定性规律,并提出了优化方案。采用该方案能够有效地提高露天转地下开采过渡期间的安全性和资源利用率。     

基于三维精细化建模有限差分计算的露天矿边坡稳定性研究

以某露天矿为研究对象,通过FLAC3D有限差分数值模拟软件进行模拟计算分析,在仅考虑岩质边坡实际分布的情况下,结合平衡计算结果对岩质边坡进行了稳定性分析,并通过强度折减法计算得到的安全系数对危险程度进行判定。利用Rhino模拟软件与Griddle插件进行三维地层建模,弥补了三维数值模拟中对实际情况复现精度差的缺陷,提高了模拟真实性。通过模拟结果,制定了不稳定边坡防治方案,并对防治后的危险区域稳定性进行了验证,为露天矿的灾害防治提供理论和数据支撑。     

露天转地下开采围岩破坏规律的物理与数值模拟研究

以攀枝花尖山铁矿为工程背景,采用物理相似材料模型试验和数值模拟计算相结合的方法,对露天转地下开采过程中围岩的破坏机理及移动范围进行了系统的研究。首先,在物理相似材料模型试验的过程中,利用应力数据采集箱、全站仪以及数码摄像设备等手段监测模型的应力、位移和破坏过程;对围岩的应力、位移及裂纹发展进行了系统的分析,揭示了围岩在开采过程中破坏及移动的基本规律。其次,利用数值模拟软件,从围岩的应力变化、位移变化、塑性区分布及错动角变化等方面对模型进行了系统的研究。结果表明：在开采过程中,围岩的应力经过了一个急速变化到缓慢变化,直至趋于稳定的过程,随着开采深度的增加,围岩的破坏程度及范围递增、塑性区范围不断扩大,剪切破坏主要集中在两侧边坡的边脚部位。     

井采方向对露井协采边坡稳定影响的分析及优化

为了得出露井协采矿山中井采工作面与露天矿边坡空间相对位置的最优布置方式,结合平朔矿区露井协采工程实践,设计了3套方案对不同井采工作面布置方向时井采对露天矿边坡稳定影响规律进行研究,研究表明:在露井协采中井采工作面与露天矿边坡面倾向平行布置时,井工开采对露井协采边坡稳定及端帮运输道路的不利影响最小。在井采工作面采取上述方式布置时,对井采工作面的推进方向进行优化分析,发现井采工作面沿背坡的方向回采时,露天矿边坡岩体受井采扰动较向坡开采时严重。故在露井协采工程实践中,建议井采工作面与露天矿边坡面倾向平行布置,采用向坡方向推进,以降低井工开采对边坡稳定的不利影响,提高煤炭资源采出率。