普朗铜矿出矿口封堵墙侧压力计算分析

封堵墙侧压力大小是封堵墙厚度结构设计的控制因素,只有封堵墙侧压力取值合理,才能设计适宜的封堵墙结构形式及封堵厚度。基于多种理论方法,对普朗铜矿出矿口封堵墙受到的水平侧压力进行计算,为出矿口封堵墙的结构形式及封堵厚度的确定提供一定的理论基础。研究结果表明:采用朗肯土压力、《钢筋混凝土筒仓设计规范》(GB 50077—2003)、Reimbert方法和弹性理论方法,计算得到的封堵墙水平侧压力值较为接近,均大于Janssen理论和Airy理论计算得到的水平侧压力值;普朗铜矿出矿口上部散体对封堵墙产生的总侧压力适合于水土分算原则,出矿口上部崩落矿石散体和井下雨水水头对封堵墙产生的侧压力分别为0.34 MPa和0.059 MPa,则出矿口封堵墙总侧压力值为0.399 MPa。研究结果可为封堵墙的结构形式及封堵厚度的确定提供一定的理论指导。

金川镍矿二矿区矿石自然崩落规律研究

运用三维 FLAC数值软件研究了金川镍矿二矿区采用自然崩落法时的合理拉底方案、初次崩落的拉底面积、崩落速度等 .基于现场调查 ,运用蒙特卡罗随机模拟方法生成了三维节理网络 。

自然崩落法底部结构稳定性影响因素及其保障措施研究

底部结构是自然崩落法开采的核心工程,也是受采动影响最大的井巷工程。针对铜矿峪矿多年来大范围底部结构破坏造成局部区域无法正常出矿,破坏区底部结构治理难度大、周期长,严重影响矿山安全等问题。基于铜矿峪矿自然崩落法多年的开采经验,结合底部结构数值模拟分析应力分布状态与实际破坏区域,从开采深度、拉底面积和采场跨度、拉底策略、支护形式、爆破质量等方面分析铜矿峪矿底部结构破坏原因,研究认为:随着开采深度的增加,要及时对底部结构进行补强支护,在生产过程中要加大拉底爆破质量的管控,才能从根本上减少应力对底部结构的破坏;在拉底面积不断增大的过程中,及时关注底部结构的应力变化,加强松动出矿,及时卸压,保证底部结构不出现破坏性地压显现。同时在针对出现破坏性地压显现的情况下,采取原位疏通和下方接矿的方式保证矿石的充分回采,为深部工程的采矿设计、出矿管理、地压治理等方面提供了有效的理论措施与实践经验。

基于Mathews稳定图的矿体可崩性研究

通过对金川III矿区的工程地质调查、矿岩力学性质试验,获得了表征矿山岩体工程质量的多种指标,在分析了这些指标后,选取了节理间距、RQD、地下水、结构面状态和岩石单轴抗压强度指标建立了III矿区的可崩性评价模型。根据可崩性模型统计出了Mathews稳定图法所需要的参数,即RMR值和岩石的单轴抗压强度。根据这些参数,应用Mathews稳定图法中稳定数的计算方法,计算出每个评价区域的稳定数,然后根据稳定数利用Mathews稳定图计算出每个评价区域的持续崩落水力半径,通过对计算结果的分析表明这些区域适合应用自然崩落法进行开采。

自然崩落采矿法的颗粒流数值模拟

以自然崩落采矿法为研究对象,利用二维颗粒流数值模拟(PFC2D)的原理和方法,研究了自然崩落法矿体崩落规律.以某镍铜矿的地质条件及矿岩物理力学性质为依据,采用数值模拟的方法分析了自然崩落法的崩落规律.结果表明:PFC2D模型在分析自然崩落过程中力学机理的同时,能有效地模拟自然崩落法采矿过程,并且能直观地给出矿体在崩落过程中各种参数的具体形态变化.利用PFC2D模型预测该镍铜矿自然崩落法初始崩落拉底半径为10m,连续崩落的拉底半径为22m,有效地指导该矿自然崩落法的放矿.

基于正交试验的自然崩落法底部结构参数优化

自然崩落法的底部结构处于高诱导应力作用之下,易受岩体破坏的影响,但为确保出矿水平作业的连续性,需确保出矿巷道的稳定并在其设计寿命期间能进行有效的生产作业。因此,合理的底部结构尺寸参数对矿山生产安全和效率有着重要影响。选取拉底水平和出矿水平之间高差、出矿穿脉间距、出矿进路间距、拉底高度、聚矿槽尺寸、超前拉底距离等底部结构布置参数,采用正交分析法及控制单一变量法,研究不同底部结构布置方案对底部结构位移场、应力场及塑性破坏情况的影响,结果表明:出矿水平高差×穿脉间距×出矿进路间距×拉底高度=20 m×30 m×15 m×8 m的组合参数方案为合理的底部结构布置方案。

矿岩可崩性的可拓聚类预测研究

将可拓工程方法与聚类分析相结合,以矿岩的可崩性等级和影响因子构造经典域物元和节域物元,应用物元理论和可拓集合中的关联函数,建立了可拓聚类预测的简单物元模型。通过与RQD法,RMR法,MRMR法以及Q系统分级法的矿岩可崩性分级评价结果相比较,可拓聚类预测方法所获得的结果与其他评价方法的结果具有一致性,说明该方法的可行性。可拓聚类预测结果具有不仅反映事物从属级别的绝对性,而且还能反映其相对性的优点。

我国自然崩落法发展现状与应用展望

说明了自然崩落法崩落的采矿原理 ,介绍了该法在我国金山店铁矿、铜矿峪铜矿、金川镍矿等地下矿山的应用与试验研究现状 ,客观阐明了该法目前主要存在现场实践经验不足、生产技术管理落后、新工艺生产效率低、自动化程度不高等问题 ,并在此基础上论述了该法在我国今后的技术发展方向是提高阶段崩落高度。

岩体崩落机理的数值模拟研究

利用三维有限元法对铜矿峪铜矿５号矿体和程潮铁矿岩体崩落机理进行研究，探讨了不同削弱工程对采场应力分布的影响，得出了岩体削弱后的崩落机理，同时对初始拉底面积进行分析。

自然崩落法在厚大破碎矿体中的应用

自然崩落法是云南省某铜钼矿成本最低的一种地下采矿方法。利用岩石质量指标(RQD)以及岩体自重应力场这2个指标对矿体的可崩性进行研究,确定了采用自然崩落法进行矿体的开采;采用浅孔与中深孔相结合的落矿方式进行出矿,另外采用锚喷支护、支设原木支架以及优化拉底结构相结合的方式进行地压控制;提高了矿岩的自稳性,增加了顶板和上盘围岩允许暴露面积,提高了放矿效率,增强了采矿作业的安全性,增强了地压控制、施工及供矿等方面的管理经验。

矿岩块度预测影响因素的分析研究

以现场岩体特性参数的实测资料及分析成果作为基本输入参数,采用矿岩块度预测系统,对模拟范围、节理间距分布形式、节理间距大小、两组节理面之间的夹角、完整岩石及弱面的力学性质等因素对矿岩块度的影响程度进行了模拟研究。结果表明,当节理面范围长度是模拟区域长度的3倍以上时,模拟结果不受模拟范围长度的影响,模拟区域的宽度对模拟结果有影响。根据模拟结果拟合了模拟长方体宽度与节理持续线长度比值与连续相关因子间的关系式。节理间距分布形式对模拟结果有很大的影响。岩体力学性质对崩落矿石块度有一定的影响,随着岩体中各力学参数的增大,矿石块度将会增大,但这些参数的增大对块体形状组成的影响规律性不明显。为了验证块体形状分类的效果,应用三组接近正交的理想节理组,对块度进行了模拟,模拟结果与块体形状分类定义相一致。

矿体可崩性区域化评价模型研究

在考虑可崩性区域化评价需要的基础上,选择了完整岩石强度、RQD值、节理间距、节理摩擦角等指标作为可崩性区域化评价的指标体系,并重点讨论了这些指标的数据采集和计算方法。在应用MicroMine软件平台建立整个矿体的三维块段模型的基础上,应用地质统计学的方法对每个块段的评价指标值进行估值,并根据每个块段的评价指标值利用RMR指标估计整个区域的可崩性级别。研究目标是开发一个在三维环境下用来预测矿体可崩性分布的工具。金川III矿区矿岩可崩性分级表明矿岩可崩性属于中等偏上,与生产实际相符,在生产中可应用该方法进行矿岩可崩性分级工作。

矿岩可崩性分级的人工神经网络识别

矿岩可崩性是地下矿山能否用自然崩落法开采的重要依据之一 ,利用人工神经网络 (ANN)进行矿岩可崩性分级识别 ,有利于真实地描述矿岩可崩性与其影响因素之间的非线性关系。为此 ,采用人工神经网络理论 ,建立了矿岩可崩性的神经网络识别模型 ,结合工程实例对其矿岩可崩性进行分级识别 。

矿体可崩性研究及其在自然崩落法采矿中的应用

提出了矿体的可崩性是自然崩落法可行性研究的重点，分析了岩体原岩应力、节理裂隙分布及其力学性质对矿体可崩性的影响，结合矿石块度预测和矿岩崩落速率预测规律。

三维平台下基于资源价值模型的自然崩落法放矿方案优化

为科学地进行放矿控制和放矿管理,提出三维平台下基于资源价值模型的自然崩落法放矿方案优化方法。在三维平台上根据矿山原始数据资料建立地质模型和工程模型,确定出矿水平,以此为基础进行放矿点自动布置;建立块段模型,并在前期对崩落矿石流动规律研究的基础上建立各放矿点不同放矿高度分层的品位计算数据搜索模型,通过地质统计学估值得到放矿点品位分布;建立基于放矿分层的资源价值模型,以市场价格、生产成本及贫损指标为基础参数,计算各放矿分层的价值和利润,确定不同技术经济条件下各放矿点的最佳放矿高度、担负矿量和出矿截止品位,从而确定放矿优化方案,确保矿山经济效益和资源回收率最大化。使用VC++编程语言和hoops软件包实现了该方法,整个过程在三维可视化环境下进行,方便直观。矿山实例表明,该方法具有很好的操作性和可靠性。

金川贫矿区自然崩落法采场底部结构的稳定性

采用三维有限元弹塑性数值模拟方法 ,分析金川贫矿区高应力破碎岩体自然崩落法开采过程中底部结构的稳定性。结果表明 ,随矿岩崩落开采 ,崩落区下方岩层出现较大范围的塑性破坏区和拉破坏区。巷道采取多次让压支护措施 ,能确保底部结构的稳定。

自然崩落法矿岩崩落特性及崩落规律

介绍了矿岩崩落机理，矿体崩落规律，矿体可崩性综合评价与可崩性分级，矿石三级块度预测和放出块度实测，崩落控制方法等一系列理论和技术研究成果。

自然崩落法一体化放矿优化控制与智能化管理系统研制

为实现新时期自然崩落法科学合理的放矿控制和管理,使用C++编程语言和hoops可视化工具包研制了自然崩落法一体化放矿优化控制和智能化管理系统。系统构建步骤如下:(1)分析自然崩落法放矿优化控制与智能化管理系统的业务需求,从而确定系统的软件需求;(2)提出该系统层次式平台+插件的软件体系结构,并采用程序插件作为系统的插件类型,设计了插件接口;(3)分析放矿过程涉及数据的特点,确定了自然崩落法放矿数据模型设计的基本要求和数据管理的方式,设计了系统的数据结构,选用SQLite数据库来存储和管理数据;(4)根据需求设计了系统的功能结构,开发了一套以矿岩流动模拟分析和资源模型数据为基础,以资源开采经济评价、放矿计划优化编制及放矿生产过程智能化管理为核心的集成化软硬件应用系统,实现了从数据流、业务流到管理流程的无缝衔接和高度集成。矿山应用实例表明,该系统可以满足自然崩落法矿山企业对放矿控制与智能化管理系统的实际需求,具有较好的应用前景。

自然崩落法放矿排产优化的数学模型

在自然崩落法相关研究的基础上，探讨了自然崩落法放矿控制的排产优化问题；给出了正向优化和逆向优化的数学模型，为实现均匀放矿提供了一种理想的理论方法。

自然崩落采矿法技术应用探讨

自然崩落法是成本最低的一种地下采矿方法。目前全世界自然崩落法的日产量已超过50000t，是一种大规模和低成本的采矿方法，其生产能力大，便于组织管理，作业安全，开采成本低，具有广泛的应用前景。