采场稳定性

摘要： 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%。

摘要： 为确保丘卡卢—佩吉铜金矿深部安全高效开采,根据矿山地质条件和矿体赋存状态,运用CAD-Dimine-Midas GTS建立了矿山三维数值模型。利用FLAC^(3D)软件对其进行数值计算分析,综合考虑顶板和侧帮的竖向位移、最大主应力和塑性区变化,对下向进路充填法的采场稳定性进行分析,筛选最优采场结构参数。结果表明:在首采层(-115m分层)中,6 m×5 m进路的竖向位移、最大拉应力以及塑性范围大于4 m×5 m进路和5 m×5 m进路,因此首采层采场结构参数不宜大于5 m×5 m;在续采层(-140 m分层)中,高强充填体下适当增减采场宽度对采场稳定性影响不大,4 m×5 m进路仅有较小的稳定性优势,6 m×5 m进路的拉应力已接近充填体抗拉强度的极限值,因此续采层采场结构参数不宜大于6 m×5 m。

摘要： 为提高采场稳定性的预测精度,充分考虑采场稳定性高度非线性和受多因素影响的特点,提出了一种基于NPCA-GA-BP神经网络的采场稳定性预测方法。选择影响采场稳定性的10个指标,运用非线性主成分分析减少指标的维度,提取4个主成分综合指标代替原有的10个指标,简化了神经网络结构,提升了运算速度。利用GA的全局寻优特点优化BP神经网络的权值和阈值,进一步增加了神经网络预测精度。以某矿山实测数据为例,对该预测方法进行验证,对比结果显示:NPCA-GA-BP和GA-BP模型的平均相对误差比BP模型分别降低了10.5%和7.6%,表明通过遗传算法优化BP神经网络可显著提高预测精度;NPCA-GA-BP模型的平均相对误差比GA-BP模型降低了2.9%,表明通过非线性主成分分析减少了变量的维度,提高了预测准确率。研究表明:NPCA-GA-BP预测方法具有更高的采场稳定性预测精度,对实现智慧矿山有一定的指导意义。

摘要： 云南某磷矿赋存深度浅且有两层矿发育,地表存有多类型建筑物,为确保开采中采场稳定性,控制变形程度,设计采用伪倾斜分段条带充填采矿法。采场结构参数是影响开采扰动程度的关键,利用Midas-GTS有限元软件及FLAC^(3D)有限差分软件对伪倾斜分段条带充填采矿法下采场应力扰动、位移变化情况进行对比分析,为同类型矿山采场结构参数选取提供理论依据,具有一定的指导意义。

摘要： 为了保障云南某磷矿资源的持续开发利用,对该矿山露天转地下开采采场的稳定性进行了评价。对矿山边坡展开了详细的现场调查,对边坡的坡高、坡角,边坡内岩(矿)体的类型、风化程度及工程性质以及结构面的产状、节理裂隙的产状等进行了测量或判定。调查结果表明,边坡结构面以平直型为主,主要为闭合的陡倾结构面,矿区岩(矿)体可划分为4个工程地质岩组。利用图形分析法对结构面产状进行分析统计,确定了优势结构面,在此基础上,利用赤平投影法定性评价了采场的稳定性。评价结果表明,结构面分布对采场稳定性有较大影响,易发生片帮冒顶等灾害事故。建议在进行地下采矿工程中,要注意采取清理浮石、锚杆加固等防护措施,同时注意做好防排水措施。

摘要： 以某金矿-860 m中段为工程依托,对其进行工程地质调查、矿岩力学性质试验,并应用岩石质量Q和RMR分级系统进行岩体质量评价,以及结合Mathews稳定图法、临界跨度设计法和数值模拟,分析了不同结构参数以及不同暴露面积条件下采场的稳定性,从而得出合理的采场结构参数为8 m×25 m×3.6 m(跨度×长度×高度),并将其结果应用于现场。应用结果表明,采场围岩及顶板并未发生剥落及垮落现象,采场稳定性良好。

摘要： 采用FLAC3D软件开展采场稳定性模拟研究,揭示不同开采方案下采场受力特征和围岩变形规律,探讨不同跨度比和充填体强度对采场稳定性的影响规律,分析矿体开挖过程中采场稳定性控制的作用机理。结果表明:矿体开采引起顶底板变形,采空区边角带发生压应力集中,二步骤采场局部受拉;一步骤采场的应力和变形随跨度比的增大而降低,二步骤采场的应力和变形随跨度比的增大而增大;充填体强度主要影响二步骤采场,充填体强度的提高有利于二步骤采场的稳定性。研究成果对类似复杂矿山回采具有指导意义。

摘要： 大直径深孔空场嗣后充填法是安全高效开采倾斜极厚矿体的有效方法,合理的采场结构参数是维持采场稳定的前提。以Jama铜矿1000万t/a超大规模地下开采为工程背景,利用Mathews稳定图法计算了采场稳定区间和水力半径,并基于“隔三采一”的开采方案,采用FLAC^(3D)软件开展了4组采场结构参数条件下的采场稳定性数值模拟,从而优选出合理的高中段大采场结构参数。Mathews稳定图法采场顶板、侧帮暴露尺寸与水力半径的关系分析表明,当采场顶板跨度为15 m、中段高度为100 m时,采场长度应小于46 m。数值模拟结果表明:二步骤矿柱宽度从15 m增加至19.5 m时,采场顶板的位移、塑性区体积随着跨度增大而增加,底部结构堑沟的两帮安全系数较低且易发生部分剪切破坏。数值模拟与Mathews稳定图法分析结果一致,确定了大直径深孔空场嗣后充填法的最优采场结构参数为采场长度45 m,一步骤矿房宽15 m,二步骤矿柱宽18 m,采场高100 m。研究结果为实现倾斜极厚矿体高中段大采场安全回采提供了理论支撑。

摘要： 在进路式胶结充填采矿中,充填假顶下采矿巷道稳定性问题是井下开采的重大安全性问题.针对贵州锦丰金矿230中段充填假顶下采矿巷道稳定性问题,采用岩石力学数值模拟软件(Phase2)对采区建立数值分析模型进行稳定性分析,模拟回采顺序为从西向东单向回采、从中间向两边同时回采及从两边向中间同时回采下的采场进路稳定性.研究表明:3种回采方式下最大变形量发生在充填体与围岩交界处,进路顶板变形量均较小(10 mm～15 mm),局部出现剪切及拉伸破坏,整体处于稳定状态.为提高采矿效率,最终选择从中间向两边同时回采的回采顺序,同时采用管缝式锚杆+钢网+湿喷混凝土对采场进路进行加固,确保采矿作业安全.实践表明:采用从中间向两边同时回采的回采顺序安全可行,回采过程中采场处于稳定状态,采矿效益较单向开采提高了约65％.

摘要： 苍山铁矿矿区内褶皱及断层较发育,部分区域矿岩较破碎,给矿山生产带来安全问题.根据苍山铁矿主要矿体地质特征,利用Mathews图解法对采场顶板和上盘稳定性进行分析,基于Q系统分级进行无支护跨度计算.在确保采场顶板稳定的前提下,计算出采场的最大无支护跨度不宜超过13 m.当采场宽度为13 m时,采场最大长度不超过80 m,可以保证采场顶板和上盘的稳定性;当采场长度小于12 m时,采场最大长度不超过100 m,可以保证采场顶板和上盘的稳定性.根据计算结果,苍山铁矿采用了采场跨度为12 m,长度不超过100 m,最大顶板暴露面积不超过1200 m2的采场布置方式.实际验证表明,采场顶板及上盘稳定性保持较好,未发生顶板冒落现象,采场生产能力和矿石回采率得到提高.

摘要： 针对卧虎山铁矿选用上向水平分层充填法开采二步矿房时面临顶板片冒、生产能力低、支护工效低等难题,对原有采矿法进行优化,采用一、二步矿房交替上升式充填采矿法.根据其采场结构建立开采力学模型,通过力学模型分析,确定一步矿房的超前开采高度10m和二步矿房悬顶高度15.4m.采用充填体强度计算理论,得到了充填体强度的理论设计值为2.5MPa,为采场稳定性控制提供了依据.最后,运用FLAC3D有限元分析软件,建立三维数值模型,对优化方案进行了验证.结果表明:确定的采场结构参数合理可靠,实现了卧虎山铁矿安全高效的开采.

摘要： 兴隆磷矿为提高资源回收率,采用两步骤回采法,先矿柱胶结充填,后矿房废石充填.为保障作业的安全,验证胶结矿柱的强度,优化采场结构参数,采用区域的微震监测与局部的点监测相结合的方式,对胶结矿柱及顶板覆岩应力显现进行立体、实时动态监测.通过分析开采过程中获取的应力、应变及位移变化数据,得到了回采工作面前方的采动超前影响距离约为20m;当矿房回采跨度约36m时,覆岩累积应力集中较大,顶板局部会有冒落,但采场顶板移动诱发的应力远小于胶结混凝土矿柱强度,胶结矿柱无破坏.结果表明:采用两步骤回采嗣后充填的开采方法及采场结构参数等,能够保证采场稳定.该监测方法能够及时准确地为采场稳定性做出评价,为安全高效生产提供指导.

摘要： 在综合研究影响采场稳定性关键因素的基础上，选取12项指标作为采场稳定性评判的基本指标。采用分段连续函数确定连续型评价指标的隶属度，离散型指标则采用模糊语言变量隶属度取值表确定其隶属度，并运用模糊层次分析法确定各因素及指标的权重，建立了相应的二级模糊综合评价模型。通过三山岛金矿采场进行的工程应用表明，该模型对于采场稳定性评价具有很好的适用性与合理性。

摘要： 在保证安全生产的前提下,高效开发已成为城市地下矿山资源开发利用的重要模式.安徽省琅琊山铜矿是典型的城市地下矿山,在其开发利用过程中必须避免因开采引起的地面沉陷和建(构)筑物坍塌等危险事故.以矿山采矿方法优化为目标,提出了上向水平分层充填采矿法、二步骤空场嗣后充填采矿法和上向高分层充填采矿法3种方案,建立了3种方案的矿体三维数值计算模型.对琅琊山铜矿-365m至-245m中段,采用FLAC3D软件模拟沿矿体走向布置采场条件下的采场稳定性,并综合采矿技术经济指标实现了3种方案的熵权法优选.研究结果表明:(1)通过对3种采矿方案的12个监测点变形数据进行分析可知,各监测点地表沉降位移和水平位移受矿体分布规律的影响呈U型分布,变形最大值达到25 mm;(2)计算得到的位移倾斜、曲率和水平变形最大值分别为0.099mm/m、0.17×10-3·m-1、0.0248 mm/m,满足安全要求;(3)利用计算得到的变形指标和技术经济指标,在熵权法模型中得到了3种不同方案的综合评价指标值,评判结果表明方案三为最优方案.数值模拟与熵权评价的耦合运用可以对客观数据与模糊评价进行融合处理,从而对不同采矿方法进行了科学、合理的综合评判,为城市地下矿山综合评价提出了新思路与新方向.

摘要： 灵宝金源矿区已进入深部开采,采场稳定性对矿区的安全开采的影响极大.使用FLAC3D软件,对该矿区进行了深部开采的数值模拟,其模拟结果表明:矿区最大主应力主要集中于各开采阶段工作面顶部和底部围岩,两帮围岩也出现不同程度的应力集中现象;随着阶段开采向上推进,该矿区拉应力极值较小且基本保持不变,一般不会出现围压的拉伸破坏;中段开采的各阶段,底板均有不同程度的些许微弱底鼓现象.开采过程中应对顶板进行加固支护并密切监测其变化,由于出现了部分破碎围岩,可设立人工矿柱支撑,此外,可采取例如减小采场宽度的方法以增加采场稳定性,减少岩爆事故的发生.

摘要： 针对阶段无间柱连续开采快速充填采矿法临时矿壁的稳定问题,基于FLAC3D,对采区中所留的临时矿壁稳定性进行三维数值分析,模拟临时矿壁厚度分别为6,5.5,5,4.5,4m时模型的最大主应力、最小主应力、垂直位移及塑性区大小,分析矿壁厚度与采场稳定性的关系.数值模拟结果表明:矿山临时矿壁厚度取5～6m是合理的,模拟结果与现场试验结果相符合,表明数值模拟结果可以对设计起到指导作用,将FLAC3D数值模拟应用于矿壁设计及稳定性分析是可行的.

摘要： 以招远尹各庄金矿为工程背景,结合理论计算和数值模拟手段对准深部采场结构参数进行研究并应用于现场实际.结果表明:理论计算的平均顶板极限跨度为8.3m,矿柱尺寸6.1m;矿柱稳定性影响因素的敏感性为:矿柱宽度＞矿房宽度＞矿体开采深度＞矿柱高度;揭示了矿柱安全系数与矿柱宽度、矿房宽度、开采深度的定量变化趋势;数值模拟分析认为矿房宽度为8.0m是合理的.于-616 m中段试验采场的应用效果较为理想,可为深部采矿结构参数优化提供可靠依据.

摘要： 建立了某金矿无底柱分段崩落法三维实体模型,通过选取合理的矿区岩体物理力学参数,运用FLAC3D有限差分元数值模拟软件,模拟分析不同的采场回采顺序的采场地压分布特征与变化情况,研究了采场回采对回采进路、分段平巷等巷道的影响及应力位移变化规律等.从而为现场生产提供一定的指导作用.

摘要： 金山店铁矿自建矿以来一直采用无底柱分段崩落法开采，但考虑到矿体埋藏比较深。随着开采深度的增加,塌陷区范围将会不断扩大，采用贫化率低、回收辜高、地面变形错动小的充填采矿法已是必然的趋势。采用充填采矿法时，采场结构参数的选择通常根据经验公式选取，其合理性和可靠性缺乏理论依据。本文张福山矿区I号矿体为研究对象，建立了采场稳定性分析的三维数值模型．使用ANSYS有限元分析软件，分析了充填采矿法不同结构参数时采场的稳定性，分析了围岩应力和位移随采场结构参数尺寸、开挖充填的变化情况．通过有限元数值模拟分析，对采场矿房尺寸进行了优化．

摘要： 为掌握程潮铁矿西区矿柱回采、充填过程采场的稳定性情况,采用AN-SYS有限元数值模拟软件划分网格,建立了西区矿柱充填采场简化模型,利用FLAC3D有限差分软件对模型初始应力场、进路回采、进路充填进行了数值计算.rn 结果表明,西区矿柱在在目前采矿生产条件下是安全的.回采后岩体位移方向指向进路方向,进路顶板、底板、侧帮都出现不同程度的变形,其中顶板变形沉降较大;进路充填接顶后能大幅度降低采场位移,使岩体只产生竖直方向(Z轴方向)位移.充填体能把矿体和围岩的变形、位移、沉降吸收转移到充填体内,并且能降低采场最大拉、压应力,缓解采场应力集中,使顶板应力得到了很好的释放.充填体对维护采场的稳定性具有积极作用,保障了西区矿柱的安全.

摘要： 本发明属于矿业安全工程技术领域，尤其是涉及一种采场空区稳定性的评价方法，其特征在于包括空区测点选定和目标点位移监测，空区板体放大系数计算及稳定性评价。本发明的采场空区稳定性的评价方法可操作性强，可释放已探明安全区持续性的监测，所得数据可对后续空区处理工作进行指导。

摘要： 本发明提供一种基于采场应力状态的岩体稳定性评价方法，属于岩体稳定性评价技术领域。该方法包括原岩应力场测、采动应力场监测、综合应力场计算、岩石力学性质测试和岩体相对应力状态表征等步骤，通过与实验室获得的极限应力强度作比较，计算岩体相对应力状态，从而判断岩体稳定性。该方法简单易行，能够获得岩体综合应力状态，进而评价岩体稳定性，为预测岩体动力灾害风险提供依据。

摘要： 本发明属于煤矿大采高技术领域，具体是一种煤矿大采高首采面围岩应力分析及稳定性控制方法。包括以下步骤，S100～确定直接顶厚度和基本顶厚度；S200～计算直接顶初次垮落步距以及基本顶的初次来压步距；S300～计算煤层的裂隙带高度；S400～采用离散元数值模拟软件UDEC分析大采高综采工作面顶板运动规律及塑性区分布规律，得出大采高综采工作面顶板在不同推进步距时的断裂、离层、垮落特征以及支承压力和塑性区的分布、演化特征；S500～通过UDEC软件模拟工作面在不同推进距离时顶板的运动情况，从而选择推进距离进行煤层开采；S600～煤层开采后，确定导水裂隙带的上界高度，为顶板的支护方式提供依据；S700～进行工作面底板比压测试，确定底板类型。

摘要： 本申请实施例适用于矿物开采技术领域，提供了一种采场在回采过程中稳定性的预测方法、装置及介质，所述方法包括：确定采场的采场结构，所述采场结构包括回采范围和周围岩体结构；确定所述采场的构造材料，所述构造材料至少包括顶板材料，所述顶板材料具有相应的材料属性；根据所述采场结构和所述构造材料，构建与所述采场匹配的模拟采场；按照预设的回采方式，对所述模拟采场进行模拟回采；根据所述模拟采场在模拟回采过程中的稳定性，预测所述采场在回采过程中的稳定性。通过上述方法，能够预测采场在回采过程中的稳定性。

摘要： 本发明属于矿业安全工程技术领域，尤其是涉及一种采场空区稳定性的评价方法，其特征在于包括空区测点选定和目标点位移监测，空区板体放大系数计算及稳定性评价。本发明的采场空区稳定性的评价方法可操作性强，可释放已探明安全区持续性的监测，所得数据可对后续空区处理工作进行指导。

摘要： 本发明提供一种基于采场应力状态的岩体稳定性评价方法，属于岩体稳定性评价技术领域。该方法包括原岩应力场测、采动应力场监测、综合应力场计算、岩石力学性质测试和岩体相对应力状态表征等步骤，通过与实验室获得的极限应力强度作比较，计算岩体相对应力状态，从而判断岩体稳定性。该方法简单易行，能够获得岩体综合应力状态，进而评价岩体稳定性，为预测岩体动力灾害风险提供依据。

摘要： 本发明涉及一种地下采场胶结充填体稳定性多参数测试装置及方法，该装置由发射端探头1，接收端探头2，传输线3，数据接收器4，数据线5，用户电脑6组成。所述发射端探头，在其接触面上设置有声波发射器，感温线圈，以及电阻探针。所述接收端探头，在其接触面上设置有声波接收器，感温线圈，以及电阻探针，所述传输线，其内部设置有三条线路，导线，声波传输线，温度传输线。探头置于矿山充填场任意两位置，便可测得内部充填体的温度、电阻、声波，信号进入数据处理器，通过内部传感器，将数据显示到用户电脑。该发明克服了传统测试装置复杂且工作量大的缺点，并且可以对充填体进行实时监测，具有精度高，效率高，方便快捷的优点。

摘要： 叙述了基于负载在氧化铝上的钴的费托催化前体的制备方法，所述氧化铝任选地含有多达10wt％的二氧化硅，所述方法包括：a)用硅化合物处理氧化铝，所述硅化合物选自具有通式(I)Si(OR)4－nR’n的那些，其中n为1～3，其中，R’选自具有1～20个碳原子的伯烃基；其中，R选自具有1～6个碳原子的伯烃基；b)干燥并随后煅烧在步骤(a)结束时所得到的改性的载体，从而获得硅烷化载体；c)随后将钴沉积到在步骤(b)结束时所得到的硅烷化载体上；d)干燥并随后锻烧在步骤(c)结束时所得到的负载的钴，从而获得所述最终的催化前体；上述最终的催化前体中衍生自具有通式(I)的化合物的SiO2含量为4.5～10wt％。

摘要： 本发明属于煤矿大采高技术领域，具体是一种煤矿大采高首采面围岩应力分析及稳定性控制方法。包括以下步骤，S100～确定直接顶厚度和基本顶厚度；S200～计算直接顶初次垮落步距以及基本顶的初次来压步距；S300～计算煤层的裂隙带高度；S400～采用离散元数值模拟软件UDEC分析大采高综采工作面顶板运动规律及塑性区分布规律，得出大采高综采工作面顶板在不同推进步距时的断裂、离层、垮落特征以及支承压力和塑性区的分布、演化特征；S500～通过UDEC软件模拟工作面在不同推进距离时顶板的运动情况，从而选择推进距离进行煤层开采；S600～煤层开采后，确定导水裂隙带的上界高度，为顶板的支护方式提供依据；S700～进行工作面底板比压测试，确定底板类型。

摘要： 本实用新型涉及有色矿山采矿技术领域，尤其涉及一种改善下向进路式采场假顶稳定性的钢筋砼假底结构，包括设置在底板上的矿石垫层，所述矿石垫层上面铺设编织袋，所述编织袋上铺设有多个主筋和多个副筋，所述主筋和所述副筋垂直设置形成钢筋网，所述钢筋网通过连接钢筋分别与上盘挂桩筋、上盘肩部预拉筋、下盘挂桩筋以及下盘肩部预拉筋连接，所述矿石垫层上浇筑覆盖所述钢筋网的砼形成并列相邻设置的上盘钢筋砼假底和下盘钢筋砼假底。本实用新型的有益效果是：本实用新型能有效提高人工假顶稳定性，保证下分层安全高效开采；其次，保障采场结构的稳定。