上盘矿柱诱导冒落回收力学分析

针对缓倾斜、中厚矿体高效开采方法研究中,上盘岩体含水、破碎,回采爆破易造成该岩体损伤、破坏而导致贫化过早,涌水量增大,矿石结块,放矿困难等问题,提出预留上盘矿柱,减缓爆破震动对上盘围岩损伤;同时在下分段布置诱导炮孔,破坏残留区域根基,诱导预留矿柱冒落,达到回收矿柱的目的.采用Flac3d对回采过程中预留矿柱的应力、位移、塑性区等扩展、发育过程中力学机制进行模拟分析,反演了回采过程中预留矿柱对减缓上盘岩层破坏力学过程,得出在分段上盘预留2 m厚的三角保护矿柱,可有效地控制塑性区的发展,有利于维持上盘的稳定性,且在下分段拉槽时,进行诱导崩落,可以将该矿柱完全回收.     

某矿山Ⅲ号矿体采空区安全性评价

为保证某矿山Ⅲ号矿体+138m中段部分残留矿柱回采工作的顺利进行,需对采空区的安全性进行评价。通过对+138m中段采空区进行实地调查并取样试验,获得了采空区和矿柱的空间分布形态及矿岩力学参数。在此基础上,利用有限差分软件FLAC3D及经典力学理论对采空区顶板及采场预留间柱的稳定性进行分析。结果表明,+138m中段采空区总体上处于较稳定状态,除局部区域安全度略有不足之外,其他区域整体上安全度较高,因此在合理的回采方案下回收部分残留矿柱是安全可行的。     

露天转地下开采境界矿柱安全厚度稳定性分析

以归来庄金矿露天转地下开采过渡期为工程实例,采用FLAC3D软件,分别考虑静态和动态载荷,对预留境界矿柱的安全厚度展开分析.在动载时,采用常用的三角形波模拟爆破施工荷载,得到爆破振动作用下不同厚度境界的振动速度和应力的分布规律.根据两者之间的统计关系,并结合岩石的抗拉强度准则,分析了不同厚度境界矿柱发生破坏的临界振动速度.计算结果表明:垂直方向振动速度和拉应力最大值之间为线性关系,可采用质点最大振动速度作为安全判据.当矿房跨度分别为8,10和12 m时,在动载作用下,最小安全厚度分别为8,14和18 m.     

程潮铁矿联合开采时回采顺序的数值模拟优化

程潮铁矿的矿体随着开采深度的增加而逐渐西移,导致选矿车间下保安矿柱所占矿量不断增多,故拟采用联合开采方法回收-430~-500m阶段矿体:充填法回收选矿车间下预留保安矿柱;无底柱分段崩落法开采保安矿柱以外的其他矿体。为了研究联合开采时回采顺序对地表稳定性的影响,采用数值模拟方法得到不同回采顺序下地表监测点的垂直位移,确定地表沉降最小且施工组织容易的回采顺序组合为最优方案,即充填法采用"中-左-右"以及无底柱分段崩落法采用"左-右-中"的回采顺序。模拟开采结果表明,在该回采顺序方案下,选矿车间区域的地表稳定性、充填采场及隔离矿柱的安全性均满足要求。     

石人沟铁矿露天转地下开采南区房间矿柱稳定性

利用FLAC方法对石人沟铁矿露天转地下开采南区房间矿柱稳定性进行了研究,并对地下开采采场房间矿柱进行了优化,为安全高效的回采地下矿产资源提供了保证。     

复杂荷载作用下残采矿柱综合安全系数

为了安全地开采残矿矿柱,在构建矿柱受力模型的基础上,给出覆岩、采场内崩落体挤压、爆破震动等荷载对矿柱综合作用的轴向应力函数表达式;针对矿柱压缩、剪切破坏形式,提出综合荷载残矿开采环境下矿柱安全系数(K)的计算方法,给出矿柱压缩安全系数(K1)、剪切安全系数(K2)和综合安全系数(K)计算式,研究覆岩、崩落体及爆破震动等荷载对矿柱稳定性的影响。研究结果表明:矿柱垂直方向综合荷载与矿柱高度呈正相关关系,与矿柱宽度呈负相关关系;当矿柱宽度一定时,矿柱安全系数随着矿柱高度增加而递减。通过某大型金矿残采工程实例,验证了计算结果的可靠性。研究结果可为矿柱安全定量评价提供依据。     

石人沟铁矿露天转地下开采南区房间矿柱稳定性

利用FLAC方法对石人沟铁矿露天转地下开采南区房间矿柱稳定性进行了研究,并对地下开采采场房间矿柱进行了优化,为安全高效的回采地下矿产资源提供了保证.     

基于动态强度折减法矿柱渐进失稳演变规律

提出基于动态强度折减法分析矿柱渐进失稳演变的方法,揭示矿柱渐进失稳演变规律。通过理论分析,给出平面应变模型的屈服接近度指标Y,确定矿柱破损区域。利用某大型金矿工程实例,构建FLAC矿柱失稳数值模型。随着循环动态折减计算,破损区首先出现在矿柱4个边角部位,逐渐向底部中心区域扩展,直至贯通整个矿柱。破损区演变可分为稳定、扩展、突变等3个过程;随着迭代计算步长增加,破损单元数量由缓慢增加、稳定增加到急剧扩展。与整体强度折减法相比,该方法准确揭示矿柱渐进破坏机理,客观描述矿柱渐进失稳演变趋势和变形破坏程度,克服容易人为夸大破损区、产生不正常破损区的缺憾。现场位移监测结果验证了该方法分析结果的正确性。动态强度折减法为研究矿柱失稳机理和安全评价提供了一种新的有效方法。     

三山岛金矿采空区地应力测量及其结果分析

采空区上部预留矿柱的回采工作影响到整个矿山的安全生产、采矿方法及其实施.为正确评价上覆岩层和围岩的稳定性情况,采用实现完全温度补偿的空心包体应变技术的套孔应力解除法对三山岛金矿进行地应力测量.建立了矿区地应力场分布模型,获得了三山岛金矿地应力状态和矿区的地应力分布规律.结果表明,三山岛地区地应力场以水平应力为主,符合我国地壳运动的规律.     

深部回采矿柱稳定性影响因素分析及其应用

为研究深部回采过程中矿柱稳定性影响因素的敏感程度,在保证矿柱安全的前提下,科学设计合理的矿柱宽度至关重要。以黑良山磷矿为研究背景,分析深部回采矿柱承载机理、失稳形式和主要影响因素,运用普氏理论和BIENIAWSKI矿柱强度公式推导方形矿柱的安全系数计算公式。设计基于正交试验的极差分析法对矿柱稳定性影响因素的敏感性进行分析,并研究矿柱安全系数与主要影响因素之间的关系。结合黑良山磷矿工程实例,计算深部开采中矿柱的合理宽度。研究结果表明:对矿柱稳定性影响最显著的因素为矿柱宽度、矿房宽度和矿柱抗压强度;矿柱安全系数随矿柱宽度的增加呈幂函数递增,随矿房宽度的增加呈负指数递减,随矿柱抗压强度的增加呈线性函数递增;验证了所计算的深部开采中矿柱宽度的合理性,可为深部开采中矿柱合理宽度设计提供依据。     

挂帮矿充填法开采对高陡边坡及采场围岩稳定性的影响

以大冶铁矿高陡边坡下2#挂帮矿回采为工程背景,首先采用GEO--SLOPE软件对挂帮矿开采中边坡稳定性进行了分析;然后通过现场监测及模型相似实验相结合的手段,研究矿柱及围岩的应力及位移变化规律,探讨了挂帮矿充填法开采对采场围岩稳定性的影响.研究表明挂帮矿所在露天初始边坡经过扩帮及内部开采后,安全系数平均值由1.274下降至1.005,边坡稳定性较差;目前空区采场矿柱及围岩稳定性较好,但必须对现有采空区进行充填,改变空区及矿柱应力集中状态,才能进行矿柱及顶底板矿石回采.     

无底柱分段崩落法矿石覆盖层回收实验

攀钢兰尖铁矿从露天转入地下后采用无底柱分段崩落法进行开采,并在顶部分段预留了40 m左右的矿石覆盖层以保证下部分段回采的安全.为了探究最佳的回收方式回收预留在采场的这部分矿石覆盖层,设计了无贫化、低贫化、截止品位以及按步距崩矿量100%的比例出矿方式,并进行回收模拟实验.通过对各方案放矿后的回收率、贫化率及放矿后矿岩界面的完整度比较分析得出,采用无贫化放矿方式带来的经济效益最佳并且放矿后矿岩界面相对完整,对下面分段继续回收纯矿石创造了条件,为类似矿山矿石覆盖层回收方案的选择提供参考.     

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。     

Undersea safety mining of the large gold deposit in Xinli District of Sanshandao Gold Mine

The exploration of undersea resources becomes popular as land resources decrease. Researches were conducted with emphasis on the safety and efficiency of undersea mining of the large gold deposit in Xinli District of Sanshandao Gold Mine. A series of tests for the physical and mechanical characteristics of rock mass were carried out, and the three-dimensional geo-stress distribution was tested in the mining area. Further, a similar experimental simulation platform, which revealed the mechanism of water inrush and ascertained the reasonable thickness of the safety isolate layer, was established for the undersea mining. Meanwhile, the feasibility of cancelling the ore pillars and the safety conditions was checked by numerical simulation. The simulation results show that it is safe to exploit the ore body below the -85 m level (presently, the exploitation level is below -160 m in Xinli District), and the ore pillars can be cancelled below the -560 m level. Furthermore, a novel backfill method was designed to reduce the rock strata disturbance and settlement, and the settlement of roof strata was monitored during the mining process. Engineering practice shows that the settlement of roof strata was small and that no disaster happened. This indicates that the undersea safety mining technology of the large gold deposit is achieved in Xinli District.     

浅部采场地压的试验研究

本文根据龙头锰矿李家背矿段试验采场室内模拟试验结果,和现场试采了一个采场(上部),三个矿房(下部)的初步观察,分析研究了覆岩厚度六十余米时,开采缓倾斜(8°～12°)矿层采场围岩移动的特点和矿柱承压的性态。试验研究表明,采场顶板岩层的稳固性土要受岩层层面、节理、裂隙的制约;全面法采场中留下的不规则矿柱,承压大,且随顶板暴露面积和时间的增加而增加;在开采多层近距矿层时,上下对齐地留设矿柱,利于回采作业的安全。     

云驾岭铁矿村庄下开采的采矿方法研究

依据自然支护原理针对云驾岭铁矿确定的开采网目，应用“采矿方法数据库”探讨了云驾铁矿村庄下开采的具体采矿方案，提出了普通房柱法，预控顶房柱法，大矿柱底盘漏斗采矿法等采矿方案。矿块矿石回采率达５０％多，贫化率６％左右。为建筑物下采矿开辟了新的途经。     

工业企业安全管理效果的评价

本文提出用安全收益率这一新的方法，对企业的安全管理效果进行评价。同时。从安全成本和安全效益两个方面进行了剖析和论述。从而建立了一个好的决策方法。     

矿体下盘岩石最佳开掘高度的确定

对应用无底柱分段崩落法开采矿床时的矿石损失过程进行了分析·在开采倾斜及缓倾斜矿体时,为改善因矿体倾角小而大量残留矿石的状况,可以通过采用开掘下盘部分岩石的方法,提高矿产资源的回收率·分析了矿体下盘倾角与下盘矿石残留量的关系,通过计算机模拟,得出了下盘岩石不同开掘高度与放出矿岩量的变化规律,随着开掘高度的增加,下盘矿石单位高度放出量相应减少,可按盈利总额最大原则确定出最佳开掘高度·在矿山生产实际中,下盘岩石最佳开掘高度随着矿产品价格和生产成本的波动而变化·研究结果表明:采用计算机模拟放矿过程,尤其是放矿控制方面,优于实验室物理模型放矿·     

深部复杂金矿体充填开采对地表建筑物稳定性影响

为研究深部复杂矿体开采对地表建筑物稳定性的影响，借助概率积分法计算安全开采深度;采用3D Mine-Rhinoceros-FLAC^3D耦合构建矿区三维模型，进行地表安全性及变形规律研究.结果表明:①采用充填法进行深部矿体开采，地表产生均匀沉降变形，最大主应力随回采步骤增加呈多项式增长趋势，最小主应力呈线性增长趋势，扰动高度沿矿体走向呈正态分布趋势;②矿体的开采使其正上方产生“盆地式变形”，并依据安全性参数进行地表扰动边界圈定;③当下沉变形值小于10mm、变化率大于0.5时和下沉变形值大于10mm而小于20mm、变化率大于1.5时，地表均为整体下沉现象，稳定性不受影响.     

Comparative stability analyses of traditional and selective room-and-pillar mining techniques for sub-horizontal tungsten veins

The stability and productivity concerning a modification on the traditional room and pillar for a new selective technique at the Portuguese Panasqueira Mine have been described. The traditional room-and-pillar stoping uses 5.0-m wide rooms with 3.0 m×3.0 m pillars, while the selective room-and-pillar mining technique consists in stoping with rooms of 4.0 m wide and pillars of 4 m×4 m with a subsequent selective cutting of the quartz veins at the mid pillar of approximately 0.5 m high, to obtain a pillar section with an area of 3.0 m×3.0 m. The stability and productivity analyses indicate that the selective technique obtains smaller average pillar safety factor, more rock mass displacement, more extraction and selectivity ratios, and ore grade improvement, compared with the traditional technique. These results show that the selective technique is also more convenient. This proposed selective room-and-pillar mining technique is applicable to any sub-horizontal narrow quartz veins with wolfram, gold, etc. such as the famous La Rinconada gold mine in the Peruvian Andes.