民采空区地压数值模拟稳定性分析

根据河南栾川钼矿马圈矿区民采空区处理方案，对其民采空区地压进行了数值模拟稳定性分析．采用RFPA’98软件分3种情况对民采空区顶板、矿柱进行了位移加载破坏过程的模拟，确定民采空区的危险区域，为预防预报民采空区的垮塌提供了安全技术依据．     

中小型金矿山采空区处理方案

以某典型中小型金矿山的采空区为研究背景,结合空区特点提出了封堵治理方案,矿山严格按着设计方案进行操作,可以满足安全要求,对类似矿山有一定的指导作用.取得以下结论:(1)总结分析了矿山开采空区现状与地质及水文开采技术条件.(2)对现有采空区的安全隐患进行了分析评价.(3)提出了在地表修建护栏网、井下废弃巷道进行封闭等措施的空区处理方案.(4)制订了封堵过程中安全技术措施,并从地压管理、通风等方面给出了安全防范措施.     

精准三维激光探测结合可视化建模的采空区稳定性分析

精准地掌握复杂采空区的三维形态及其空间的相对位移,是进一步开展空区稳定性可靠分析的前提。以中核赣州某铀矿区为背景,利用BLSS-PE矿用三维激光扫描和测量系统, 对该采空区进行三维探测分析并对三维探测所得数据信息进行数字化处理转换,应用DIMINE建立采空区的三维空间模型,经过数字化处理后实现了与FLAC^3D模型的无缝耦合,从而形成了三维数值运算模式。研究结果表明： 818-2#采场在开挖后最大主应力增加且最大值出现在采空区顶底板,最小应力基本保持不变,上下盘虽出现拉应力,但低于围岩抗拉强度; 818-2#采场最大水平位移和最大垂直位移均较小,且随着采场的逐步回采采空区围岩出现塑性区,但面积较小。因此,空区整体上呈稳定状态。研究成果为矿山地压管理和综合治理提供了有力的依据。     

基于FLAC3D-RSM的采空区失稳概率分析及验证

 针对某矿山开采后存在大量残留采空区容易导致安全生产事故的工程实际,为了准确判定这些采空区的稳定性情况,以该矿山54-6^#采空区为例,运用Midas前处理功能生成网格模型导入到FLAC^3D进行数值分析,并结合计算响应面法(RSM),对采空区发生失稳破坏的可能性进行综合分析,结果表明该采空区存在失稳风险。然后对该空区进行先后两次精密探测,将两次测量的空区模型进行差异分析,验证了数值分析和失稳概率分析结论的正确性。本文对矿山其他的残留采空区的稳定性的评价找到一种可靠方法,对矿山的安全生产具有一定的指导意义。     

多中段回采采空区稳定性数值模拟研究

某金属矿山开采已到晚期,结合矿山的工程实际情况,利用三维有限元数值模拟软件3D-ó对上部多中段回采之后形成的采空区进行了数值模拟,通过对采空区的安全率、应力、位移进行分析,旨在通过判别该矿回采后形成的大量采空区的稳定性,对矿山后期残矿回收具有重要的指导意义.     

基于地质统计学的采空区储量估算

采空区是固体矿产开采过程中已被开挖的所留下的采场、硐室等,采空区的储量编录是矿山储量动态管理的基本要求,准确的储量计算结果可有效指导矿山后续的生产工作,提高经济效益,但目前国内各矿山大多采用简单的几何计算方法求取采空区储量,无法准确、客观地评估矿山的资源储量情况,为了精确估算采空区储量,以新疆某矿区为例,首先分析了适合建立采空区的三维模型方法,以及固体矿产储量估算中采空区建模的2种方式:剖面法和中段法;建立模型后,将基于地质统计学建立的矿体三维模型和采空区模型进行布尔求交,根据切割后模型,体积加权计算采空区储量;最后通过实例对比采空区和剖面法三维矿体模型求交结果的储量信息,验证了基于地质统计学计算储量结果更为接近实际勘探储量,这对于矿山的数字化动态管理,矿山开采具有指导意义。     

地质力学下的矿山地压控制研究

在对矿岩石及矿石进行力学实验的基础上,对其地压分布规律进行了三维数值模拟分析,找出了该矿区地压分布规律,对该矿区部分矿体回采顺序进行了优化模拟,同时,对东西区结合带地压和巷道变形规律进行监测,监测结果表明采用优化的回采方案后采场应力集中程度降低了,采场地压得到了有效的控制,采区巷道也比较稳定,保证了矿山安全生产.     

深部主溜井垮塌的有限元分析及实测验证

 针对某地下金属矿山深部主溜井垮塌破坏的工程实际,运用非线性有限元分析软件Midas/GTS,对该主溜井破坏情况进行数值分析;根据溜井及巷道位置关系建立有限元分析模型,进行计算并做二维剖切;根据其最大位移、等效塑性应变及应力特征,初步确定溜井主要垮塌标高范围为-455~-464m,主要垮塌区域为溜井西北部,井壁最大位移大于10m,围岩最大压应力达41.750MPa。在此基础上,采用空区三维激光探测系统(CMS),对垮塌主溜井进行三维激光探测;运用Surpac软件获取的探测数据,建立溜井垮塌区三维可视化模型,获取垮塌区三维空间信息;根据横剖面的垮塌面积和偏离中心线最大垮塌距离,精确确定溜井主要垮塌标高范围为-457~-463m,水平最大垮塌面积92.92m²,主要垮塌方向为北偏西28°,最大长轴14.5m,最小短轴8.1m,垮塌总体积1035m³。综合分析表明,有限元分析的溜井垮塌情况与实测结果基本一致,两者相互补充验证,可准确确定主溜井受力及垮塌破坏状况,为深部主溜井修复方案的合理制订奠定基础。     

基于Surpac和Phase^2耦合的采空区稳定性模拟分析

为了解决数值模拟计算中复杂建模和单元剖分等前处理难度大的问题,采用三维地学模拟与数值模拟耦合的方法,研究了Surpac和Phase2耦合采空区围岩稳定性模拟.结合某矿山复杂空区群的实际情况,应用Surpac建立了矿山地学三维模型,将数据转换后导入Phase2软件构建了数值分析模型,进行了数值模拟计算,并根据模拟计算结果对采空区的围岩稳定性进行了分析.结果表明,采用数据转换方法将Surpac和Phase2两者的优势充分结合起来,为岩土工程的稳定性数值模拟研究提供了一条新的有效途径.     

矿山环境地质灾害问题及其勘查方法研究

矿山资源开发中的安全形势相当严峻,地表塌陷、山体崩塌、矿山边坡滑坡、废石场泥石流、尾矿库垮塌、采场冒顶、巷道坍塌、矿山地震、岩爆、采空区大面积地压、井下突水、深井高温等灾害,给社会稳定和人民生命财产安全带来了严重影响,该文以矿山地质灾害勘查为研究对象,论文首先分析了矿山地质灾害中存在的问题,包括其诱发因素,地质灾害特征和治理措施,在此基础上,论文探讨了三种勘查方法,包括地球信息技术综合方法、水文地质与岩土力学试验方法和地球物理勘查方法。     

福建省清流县上坪煤矿水患因素分析及防治

本文通过对福建省清流县上坪煤矿区地质构造及水文地质条件的探讨，分析造成矿井水惠的各种因素，提出了矿井水患的防治措施，即采用先探后掘先治后采原则、查明小煤窑和老窑的采空区范围、设置防水煤柱、地面塌陷、及时回填等方法，对矿井的安全生产具有一定的指导意义。     

水厂铁矿边坡加固设计及其稳定性分析

对水厂铁矿北区边坡进行了工程地质调查研究,分析了滑坡现状和产生的原因,提出了削坡锚固治理方案.采用FLAc有限差分法计算软件对加固前后的边坡稳定性进行了对比分析.分析结果揭示了原边坡设计存在保守性和边坡不稳定性的矛盾,采取合理加固措施是解决这一问题的关键,分析表明削坡锚固治理方案是有效合理的.     

露天边帮下紧邻尾矿库采空区地表充填治理方法

针对采空区废石充填常规处理方法难度大、费用高、安全性差等问题,结合排山楼金矿条件,研究了控制诱导冒落协同地表充填塌陷坑的采空区充填治理方法,包括采用RG井下电视监测评估空区冒落进程,从地表钻井充填保护露天坑尾矿库,崩落矿柱诱导空区冒透地表,地表充填塌陷坑恢复地貌,客土造田与恢复地表使用功能等方法.该方法用于排山楼金矿,使大型活动空区得到安全高效充填治理,取得了良好的技术经济效果.理论分析与实践表明,露天边帮下紧邻尾矿库的倾斜矿体采空区控制诱导冒落协同地表充填的治理方法,可减小采空区废石充填治理的难度,实现大型采空区安全高效治理.     

铁炭窑沟煤矿井田开拓探讨

通过对铁炭窑沟煤矿井田开拓的探讨,得出结论:该矿井田地质构造、老窑范围、煤层及水文条件、资源整合矿采空区等对井田开拓开采均未造成影响;井田开拓方案是将井田内的15号煤层划分为一个开采水平,+1142水平。15号煤层分为3个采区,先开采一采区,然后依次开采二、三采区。     

露天矿山高陡边坡变形破坏的工程地质模型

我国的大多数大中型露天矿山已经或即将进入深部开采.随着边坡的加高加陡,露天边坡稳定性维护的难度和采场破坏的概率越来越大.由于矿体赋存条件的制约性,矿山边坡的变形破坏模式与地质构造特征、岩体结构特征的关系极为密切.本文通过系统地现场工程地质调查和实验研究,基本掌握了水厂铁矿的地质构造特征与工程地质条件.边坡变形破坏机理和主要破坏模式,建立了水厂铁矿高陡边坡地质模型,为采用极限平衡分析和数值模拟相结合的方法进行边坡稳定性分析和设计提供依据.     

瞬变电磁法对多种采空区的探测精度

由于煤矿不断向深部开采,很多煤矿出现了不同深度、不同层次的采空区,而且大部分采空区还存在积水,给煤矿的安全生产带来隐患.为了提高瞬变电磁法对各类采空区的探测精度,建立了高、低阻电性不同的双层采空区组合以及同一开采水平面相邻采空区组合的电性模型进行数值模拟,研究它们在不同层间距或不同水平距离下的电磁场响应规律.结果表明:双层采空区的存在会使瞬变电磁响应变得复杂,增大解析难度;瞬变电磁法易于穿透高阻层,下层采空区的响应容易受到上层低阻屏蔽的影响;瞬变电磁法能够分辨一定层间距的高阻-低阻双层采空区,其他双层采空区难以分辨;瞬变电磁法容易分辨相邻采空区,不同电性的相邻采空区分辨能力也有所不同.     

云南某金属矿山地下采空区稳定性分析

阐述了金属矿山井下采空区的特点,通过对采空区的现场调查,用FLAC-3D软件模拟某铁矿坑内矿房回采后的采空区应力分布情况及影响．根据模拟结果分析,得出采空区的稳定性状况属于暂时稳定的结论,并预测了采空区的发展状况,为保证矿山的安全生产和采空区的治理提供科学的依据．     

瑞能煤矿区段煤柱中巷支护技术

在瑞能煤业有限责任公司采空区留下的相临的2条块区段煤柱中间试掘运输巷和回风巷(简称区段煤柱中巷)。由于2条巷道均出现压力大,造成巷道难以支护,影响正常掘进。以该矿区段煤柱中巷支护为工程背景,采用三维有限差分法数值计算软件(FLAC3D)分析巷道掘出后围岩的应力场和位移场并对不同支护方式巷道的变形破坏机理进行对比性模拟,并根据模拟实验结果制定支护方案,为区段煤柱中巷支护方案的优化确定提供科学依据。     

肥城矿区高承压岩溶水防治技术研究

肥城矿区是全国知名的大水矿区之一,煤层受底板高承压岩溶水的严重威胁,多次发生突水淹井、淹采区水害事故。本文通过深入分析矿区水文地质条件,系统总结了高承压岩溶水防治面临的主要问题,针对矿区水文地质特征提出了高承压岩溶水防治的对策措施。