境界顶柱安全评价未确知测度模型及其应用

 运用未确知测度理论,建立露天转地下境界顶柱安全性评价模型。从露天转地下矿山的地质条件和工程状况出发,选取境界顶柱厚度、抗压强度、抗拉强度、露天坑深度、节理分布、地下矿采矿方法和露天坑积水7项指标作为判别指标。根据实际情况建立未确知测度函数,采用信息熵理论获得各判别指标的权重,并依照置信度识别准则进行等级判定,最后得出境界顶柱的安全评价结果。采用该评价模型对新桥硫铁矿、石人沟铁矿和获各琦铜矿3座典型的露天转地下矿山境界顶柱的安全性进行评价,评价结果与已经完成露天转地下矿山的境界顶柱实际情况符合较好,因此,根据评价模型的评价结果,推断新桥硫铁矿采用的境界顶柱方案是可行的。研究结果表明,此安全评价模型可行,为境界顶柱安全性评价提供了一种有效的方法。     

潘洛铁矿滑坡特征分析及防治

分析了潘洛铁矿露天矿滑坡灾害发生发展的特征,得出该滑坡是一个动态的、多层次的复合型滑坡;找出了影响该边坡稳定的主要因素是大气降雨和采矿切割坡脚;根据这些影响因素和滑坡发展变化规律,提出了科学合理的滑坡治理方案,即动态的综合治理方案.经现场实施后,通过滑坡监测数据表明,该滑坡得到了彻底根治.     

关于矿床地质条件对采矿方法选择的影响探讨

不同矿床地质条件对开拓方案、采矿方法和通风系统等采矿设计要素以及矿山安全有直接的影响,下面以某矿山为例进行论述,并提出开拓方案和采矿方法,及矿井建设中应注意的问题。     

缓倾斜中厚矿体机械化采矿理论与技术

分析了缓倾斜中厚矿体开采过程中, 在地压控制和采场矿石运搬方面存在的困难, 从充分发挥无轨设备的工作效率和回采作业的安全角度出发, 提出"大盘区、小分段"的设计理念;通过数值模拟, 分析了采空区顶板形状对采场稳定性的影响, 强调了优化采空区顶板形状对控制采空区顶板稳定的重要性. 试验结果表明: 在大红山矿区的岩层条件和原岩应力作用下, 采空区的跨度不应大于20 m. 工业试验结果证明, 以上述理论为基础提出的小分段空场开采嗣后尾砂与废石混合充填采矿工艺充分发挥了无轨采掘设备的效率, 保证了采场顶板的稳定, 改善了作业人员的工作条件, 与传统的采矿工艺相比, 生产效率提高了3倍以上.     

深海采矿系统整体联动作业模式动力学分析

以我国深海采矿海试系统设计方案为工程背景,构建基于海底履带式集矿机单刚体模型、扬矿管线多体离散元模型与水面采矿船运动学模型组合的深海采矿整体系统三维动力学模型.提出一种新的由纵向直线联动、转向联动与横向直线联动相结合的整体联动作业模式,实现该新型作业模式的动力学仿真分析,获得联动过程中各主要子系统运动轨迹、子系统间相互作用力、扬矿硬管偏角等关键动力学特性结果.仿真结果表明:在该新型联动作业模式下各子系统均能保持在允许范围内稳定运动,证明了提出的整体联动作业模式的合理性与可行性.     

弓长嶺铁矿新采矿方法的放矿问题

在讨论弓长嶺铁矿新采矿方法的会议上确定了今后将要采用自侧部矿柱斫岩的深孔留矿法(图1)。在会议上曾经对当全部放矿时的维护上下盤和顶柱问题发生了争论。 弓长嶺铁矿上盤和下盤是由容易片落的綠泥片岩构成的。可以预想,当上下盤围岩片落时势必引起顶柱的自然崩落。这样继续下去就会使地表发生更大的下沉,使采矿床段部的露天采矿场无法工作。所以维护上下盤和顶柱的稳定性是必须做到的。     

基于层次分析和模糊数学的采矿方法选择

建立采矿方案综合评判指标体系,运用层次分析法和模糊数学的基本原理对多种采矿方案进行综合评判优选.在评判优选过程中,综合考虑影响采矿方案的动态、静态、定量、非定量指标,如技术、经济指标及采矿地压控制程度等;将待选择方案指标转换成隶属度矩阵,通过层次分析法得到各因素权重向量,从而建立模糊综合评判模型,利用模糊数学原理计算出各方案基于影响因素的综合优越度.以新桥硫铁矿为例,得出待选采矿方案的优越度分别为96.0%,80.4%和86.5%,从而确定第1种方案最优.     

带加强层的某框架-核心筒结构地震响应分析

为研究加强层对某大厦抗震性能的影响,文章利用有限元分析程序MSC.Marc分别建立某大厦3种不同方案的有限元模型,对模型进行模态分析和弹性时程计算,并对比分析3种不同方案有限元模型的自振特性、水平地震作用下的位移和内力响应。分析结果表明,就该框架-核心筒结构而言,提高加强层处核心筒和外框架柱的抗震构造措施,带2处加强层的结构方案能较好地控制水平地震作用下结构的侧移。     

浅谈采矿事故原因及安全管理措施

在采矿作业过程中,安全管理工作不到位或者工作人员缺乏安全意识,极容易造成各类安全事故.因此,我们应充分认识到采矿事故分析和安全管理的重要性,尽可能地提高采矿安全系数.笔者结合自身工作实践经验,对采矿事故发生原因进行了整理、归纳和分析,针对性地提出了高度重视采矿安全生产、完善安全生产管理机制、狠抓安全检查和隐患整改以及加强安全预防控制和队伍建设多项采矿事故的有效防范措施,并就如何做好采矿分析及安全管理工作进行了简要探析.     

江油市重兴乡镇政府后山滑坡稳定性分析与评价

分析了重兴乡镇政府后山滑坡地质条件和水文条件,探讨了滑坡灾害体的基本特征及形成原因,采用传递系数法和圆弧法在3种不同工况条件下对滑坡的稳定性进行计算和稳定分析,为滑坡防治提供准确依据,并且提出了治理方案.     

综采条件下软弱覆岩破坏规律探测研究

为探求水体下采煤提高回采上限的可能性和安全性,利用地面探测钻孔进行覆岩破坏探测试验,试验表明了倾斜长壁综采条件下软弱覆岩的破坏发展高度较低,仅为常规数值的50%左右,为条件类似矿井缩小防水煤柱、提高采煤上限提供重要的参考。     

软岩矿井建筑物下特殊开采的可行性研究

以龙口市洼东煤矿蒂带开采的地质采矿条件为依据,建立了岩体蠕变的粘弹性力学模型,确立了其蠕变参数,利用ANSYS的三维立体模型对同一工作面务带开采不同采留宽度条件下的地表下沉和力学效应进行了数值模拟计算,分析了煤柱及其围岩的稳定性和安全性,提出了软岩矿井建筑物下条带开采的合理采留宽度,从而论证了软岩矿井建筑物下特殊开采的可行性,为决策者进行采矿活动提供了科学的依据。     

长壁开采煤柱支承压力及塑性区分布规律

为了研究长壁开采采面面间煤柱支承压力与塑性区分布规律,采用理论推导、数值模拟、现场监测的方法,通过考虑采空区上覆岩土体自重荷载作用下煤岩体的成拱效应,推导了临近采空区侧煤柱顶部支承压力计算式,基于所得支承压力对煤柱进行弹塑性分析,建立临界状态下煤柱弹塑性微分方程并求解,给出了煤柱塑性区计算式.根据玉华煤矿2410工作面工程地质条件,采用ANSYS对不同采深(500～600 m)与采空区宽度(160～280 m)的煤柱塑性区分布规律进行模拟研究,将数值模拟与理论所揭示的规律进行对比,研究理论适应范围;为验证理论的可靠性,进一步对玉华煤矿2410工作面回风巷道煤柱塑性区进行监测,并将监测结果与理论计算结果对比.结果表明:数值模拟揭示的煤柱塑性区分布规律与理论反映出的规律一致,同时发现在大采宽条件下计算出的煤柱最大塑性区宽度与模拟结果吻合度较高.现场监测结果进一步验证了计算理论的可靠性.研究结果给出了大采宽下长壁开采时综采工作面面间煤柱顶部支承压力分布以及最大塑性区宽度计算式,可为煤柱设计提供依据.     

力学性能对矿柱体系破坏影响的三维数值分析

在深部高应力等复杂地质条件下开采时,由多个矿柱构成的矿柱体系的稳定性对矿山安全生产至关重要.利用RFPA^3D-Parallel程序,研究了单轴抗压强度对串行和并行矿柱体系破裂过程的影响.结果表明,串行矿柱中强度较弱部分的失稳决定整个体系的稳定,对该段加固和监测有助于体系的稳定性控制;对并行布设的矿柱体系,其压力传递与柱的抗压强度密切相关,较弱柱先破坏,应力依次向强度较高的柱转移,直到矿柱系统失稳;可将声发射数的多峰现象或声发射累积增长阶梯型弧段作为矿柱体系中弱柱失稳破裂、应力向相邻强柱转移的依据.     

基于蠕变损伤耦合的海底开采点柱稳定性分析

 针对海底金属矿开采过程中采场留设点柱的稳定性问题,采用损伤统计本构理论,在西原模型的基础上提出一种参数获取相对简单的三维非线性蠕变损伤模型,并给出由稳态蠕变向加速蠕变过渡的判定方法.利用ANASYS 数值软件分析了三山岛金矿新立矿区海底点柱式充填采矿法矿房的应力分布,并应用三维非线性蠕变损伤模型对点柱稳定性进行了黏弹塑性损伤分析和渗流分析.该模型充分考虑了岩石的基本力学参数和工程地质调查结果,可推广至其他流变物理模型,对于大型岩土工程的蠕变渗流分析具有较强的适应性.     

煤柱宽度对综放面围岩应力分布规律影响

护巷煤柱宽度及巷道相对工作面位置的不同,将引起巷道围岩应力重新分布和岩层移动的差异,对回采巷道稳定性及其维护有重要影响. 以谢桥煤矿1151(3)综放面地质技术条件为背景,采用计算机数值模拟并结合现场实测研究,揭示了煤柱宽度变化对综放面围岩应力分布及变化规律的影响.研究表明,综放回采巷道护巷煤柱宽度的变化,不仅使煤柱内应力分布规律不同,而且使得相邻工作面煤体内应力分布规律也不同,二者应力分布随煤柱宽度变化而转移;巷道维护状态是工作面煤层和煤柱内应力场共同作用的结果,护巷煤柱的合理宽度应小于巷帮实体煤内应力向煤柱内转移的临界宽度.     

基于Hoek-Brown强度准则磷矿体开采稳定性分析

磷矿是保障精细磷化工生产和粮食供应的物质基础,而地下缓倾斜磷矿体的开采一直是个难题.该文以湖北兴山后坪矿段磷矿层地下开采为研究背景,采用有限差分软件FLAC3D,基于Hoek-Brown强度准则,对磷矿层的开采过程进行了数值模拟.首先进行单轴压缩模拟试验,求得各岩体的单轴抗压强度、弹性模量和泊松比,模拟试验结果和室内试验结果基本一致.然后研究了磷矿层开采过程中采空区围岩的应力变化情况、上覆岩体的位移规律和矿柱屈服区分布情况,从而评价采空区的稳定性.最后,分析了在缓倾斜磷矿体中实施浅孔房柱法开采的的可行性.     

Fisher判别法在综放回采巷道支护形式选择中的应用

 将Fisher判别分析法应用于综放回采巷道支护形式选择中,建立了综放回采巷道支护形式选择的Fisher判别分析模型,选取围岩强度、煤层强度、巷道埋深、围岩节理裂隙发育程度、采动影响系数、顶煤厚度、护巷煤柱宽度和断面面积8项指标作为Fisher判别分析模型的判别因子,以15组综采巷道围岩及支护实测数据作为学习样本进行训练,建立相应的判别函数对待判样本进行分类.研究结果表明,Fisher判别分析模型分类性能良好,预测精度高,回判估计的误判率很低,是一种综放回采巷道支护形式选择的有效方法.     

综放沿空异形煤柱留巷系统力学场演化规律

研究了不同煤柱宽度时综放沿空异形煤柱锚网支护留巷系统围岩应力分布和破坏特征. 揭示了煤体边缘水平应力和垂直应力峰值不耦合的规律以及巷道顶板应力峰值随煤柱宽度不同而演化的轨迹. 深入探讨了综放沿空留巷岩石力学系统的控制变量,并根据控制变量的取值对系统稳定性区域进行了划分,对不同煤柱宽度时的巷道系统稳定性进行了综合分析和评价,对综放沿空留巷合理护巷煤柱宽度提出了建议. 提出并实施了"以加固沿空异形煤柱为主、悬承锚网支护留巷圈为辅"的综合控制技术.     

利用模糊数学综合评判优选采矿方法

研究了云南某铁矿2#矿体,根据矿山概况和矿床技术条件,可以采用方案一:不拉顶中深孔房柱采矿法,方案二:拉顶预控中深孔房柱采矿法,方案三:拉顶不预控中深孔房柱采矿法.为使开采方法最优引入模糊数学层次分析法和变权法,利用模糊数学综合评判,确定最优采矿方法.