鸡笼山金矿试验采场稳定性分析

结合鸡笼山金矿的具体工程实际,运用FLAC3D有限差分数值模拟软件对试验采场进行了稳定性分析,得出了控顶高度为6m时采场围岩的应力、位移分布特征.从而在保证矿山安全生产的前提下,为最大限度地提高采场生产能力及矿石回采率提供可靠依据.     

软弱破碎矿体采场稳定性分析及结构参数优化

采场结构参数是软弱破碎矿体开采的关键问题,对采矿各指标起着决定性作用,不合理的结构参数可能造成灾难性安全事故。以汤丹铜矿4#软弱破碎厚大矿体为研究对象,采用岩体分类统计、工程类比、理论计算、数值模拟等手段对顶柱、矿房及矿柱进行参数优化,并对比各研究方法的优劣。研究表明:汤丹铜矿4#矿体围岩岩体质量为Ⅲ级,矿体为Ⅳ级,矿房最大暴露面积为300 m2;理论计算结果表明:矿房极限跨度是顶板厚度或矿柱宽度的单因素函数,且呈线性正比关系,矿房跨度为10~14 m,矿柱为14~18 m,顶柱为18~25 m,但各理论计算结果差别较大;应用ANSYS与FLAC3D对矿体开挖进行三维数值模拟,从地表岩移、顶板位移、塑性区分布及矿柱最大主应力四个角度进行全面分析,最终得出顶柱高25 m,矿柱宽16 m,矿房跨度12 m为最优结构参数的结论。     

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。     

良山铁矿采场稳定性分析初探

本文在矿山现场工程地质工作基础上应用赤平投影、实体比例投影和块体极限平衡理论对良山铁矿空场采矿法非水平采场顶板稳定性进行了分析探讨。     

凡口铅锌矿大结构参数采场围岩稳定性分析

为保障矿山安全生产前提下的尾砂有效堆存,针对凡口铅锌矿狮岭南Shn-455 m和狮岭Sh-600 m 2个大结构参数采场,采用理论模型、极限平衡法、Mathews稳定图解法、数值模拟技术研究了采场围岩的稳定性。分析结果表明：基于矿山需求和工程经验设计的采场结构参数能够使采场围岩保持稳定状态,Shn-455 m和Sh-600 m采场顶板岩体稳定概率分别为89.8%和88.5%。在保证顶板岩体95%稳定概率的要求下,进一步将Sh-600 m和Shn-455 m采场允许暴露的采场顶板走向长度确定为53.6 m和50.8 m。经数值模拟分析,优化后的采场结构参数在采场开挖前后均能保证采场岩体具有较小的沉降量,但仍可以通过采取支护措施的方法减少采场周边岩体塑性区的发育,确保大结构参数采场处于稳定状态。研究成果对保证凡口铅锌矿安全生产有重要理论和实践指导意义,也能为同类工程设计施工提供参考。     

阜山金矿采场稳定性数值模拟

根据阜山金矿地质资料，用有限元法模拟了不同采充高度采场的应力场和位移场．结果表明：采用尾矿充填并配合上盘锚杆是维护围岩稳定性的有效方法；合理的采夫高度是分层高度为4m，最大控顶距为6m．该结论可用于指导采场的设计．     

金矿采矿工艺与采场稳定性分析研究

某金矿设计标高在65m以上的矿体属于急倾斜极薄矿体,矿体原采用浅孔留矿法开采,安全系数差,损失贫化率高,需要采取对应措施保证采场安全生产。为了提高产量,矿区明确提出应选择削壁充填开采的方式。结合Mathews图解法检测岩石力学主要参数、岩石水文地质标准研究和质量评价,对采场、采场顶板、采场上盘围岩可靠性进行深入分析和科学研究,结果表明,金矿主要形成于变质岩,主要成矿都集中在岩浆侵入地壳的变质脉的边缘,也有其他的成矿模式。选择浅孔留矿方式不能保证采场围岩的稳固性,而选择削壁充填开采方法更加合理,采矿工作安全、高效,项目实际经济效果良好,与浅孔留矿法相比,削壁充填采矿法可使矿石贫化率降低3%,矿石损失率降低2%。     

金帮峪金矿难采矿体采场围岩稳定性数值模拟分析

针对金厂峪金矿难采矿体的情况,采用了分两层逆向和顺向推进房柱采矿法,应用ＦＬＡＣ软件,模拟沿矿体走向和倾向分层开挖过程中的围岩应力分布规律,为回采过程中采场围岩稳定性监测和围岩稳定性评价提供了理论依据。     

留矿法采场支护稳定性数值模拟

针对银山铅锌矿采场难以达到上采高度的问题,提出了采场内留点柱的支护方案。通过三维有限元数值模拟,得到了采空区与两帮应力、位移、安全率等分布的特征和规律及采场内留点柱的规格和位置。工程实践表明,该方案有效可行。     

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。     

采场顶板稳定性的模糊综合评价

采场顶板稳定性的评价往往具有模糊性。本文应用模糊数学方法，选取六个主要因素作为影响采场顶板稳定性的因素论域中的参量，提出了采场顶板稳定性的模糊综合评价方法，并在文章最后给出了应用实例。     

基于ANSYS-R法的采场结构参数优化

为提高某矿回采效率,扩大生产能力,对采场结构参数进行优化。运用ANSYS对12种不同采场结构参数进行了数值模拟分析,得出各个方案采场最大主应力、顶板沉降量、两帮位移量和最大拉应力指标值,分析后保留采场宽、高分别为15 m和14 m以下的9种可行方案;采用正交试验极差法（R法）对这些方案模拟所获取的指标值进行显著性分析计算,确定采场最优宽高组合为宽9 m,高14 m;将最优采场结构应用于现场试验,并对试验采场顶板下沉量进行了实测,模拟结果与实测相对误差为7.48%,模拟结果准确性较高。试验结果表明,采用该法优化的采场结构参数不仅能够保证采场的安全稳定,而且能够大幅提高采场生产能力和回采效率。     

提高采场稳定性的有效措施

介绍了三山岛金矿如何应用岩石力学研究成果，在采场内采取有效措施，来提高采场的稳定性。     

基于结构稳定性的回采顺序优化

从采矿结构的稳定性出发，研究了下向分层充填采矿法的合理回采顺序问题，在地质条件、采场结构尺寸及充填材料力学性质相同的情况下，通过对各方案进行比较分析，得出了既有利于采矿结构稳定，又有利于提高下向分层充填采矿法产量的合理回采顺序。     

基于可视化的计算机数值模拟技术在深部采场稳定性分析中的应用

结合湘西金矿深部开采综合技术研究课题，运用数值模拟方法，建立了采场模拟模型，并计算分析了深部采场的稳定性，模拟了采场四采过程中声发射，剪应力分布及破坏情况，结果表明：当采场跨度达到6米以后，顶板局部开始夸落，当跨度达到10m以后，顶板中部发生冒顶事故，由此提出了相应的采场结构参数，顶板水压支柱支护，地压监测预报等综合地压控制措施，有效地维护了采场反的稳定，使回采作业安全，顺利地完成，获得了理想的效果。     

铧厂沟金矿试验采场数值模拟稳定性分析

为解决铧厂沟金矿中厚矿体在开采过程中存在的暴露空间大,工人作业不安全,采矿损失率大、矿石贫化率高,且生产效率低等问题,开展了分段凿岩阶段出矿中深孔爆破空场采矿法试验研究,空场采矿法开采会存在大量的采空区,采空区塌陷破坏巨大,因此有必要对其实际开采过程进行数值模拟分析,并根据数值模拟分析结果对采空区进行有效的治理。在处理空区的过程中,既要考虑达到空区处理的目的,又要采用经济合理的方式,以期取得良好的空区治理效果。     

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。     

某矿采场结构参数设计及顶板稳定性判别

某矿采用人工矿柱代替原生矿柱的房柱采矿法回采,首先根据采场顶板围岩的应力分布和破坏机理得出矿房宽度;然后通过考虑人工矿柱应承受的压力与矿柱强度的关系,在一定的安全系数条件下计算出人工矿柱的宽度,确定出合理的采场结构参数;最后通过Mathew稳定图表法,判别出该采场结构参数对应顶板暴露面积的稳定性。研究结果表明:通过计算得出的采场结构参数为:矿房宽度14 m,人工矿柱10 m;运用Mathew稳定性图表查出N=18.31和S=6.14时,对应的采场顶板暴露面积落点位于稳定区,判别出采场顶板稳定性较好,暴露面不需进行全面支护,只需有局部支护用于控制岩块的片落。     

大尹格庄金矿深部采场稳定性分析与参数优化

以大尹格庄金矿-616m水平8204采场为工程依托,对采场进行稳定性分析及结构参数优化。为此,对8204采场进行工程地质调查、矿岩力学性质试验,并应用Q系统和RMR分级法对采场岩体质量进行评价。基于Mathews稳定性图表法、临界跨度图表法和数值模拟,对采场尺寸和最大跨度进行优化。分析认为,8204采场的最佳跨度为12m,并将其结果应用于现场。结果表明,采用采场暴露面尺寸为12m×100m的结构参数进行回采,采场顶板及围岩并未发生垮落及剥落现象,采场稳定性良好。