安庆铜矿-400m以下岩体质量评价与分析

根据矿体开采要求,通过岩体工程地质调查(岩体构造调查、结构面产状统计)和质量综合评价(岩石坚硬程度、完整程度、基本质量分级、工程岩体质量级别划分)对安庆铜矿1#矿体-400m以下岩体质量进行综合评估,结果表明:岩体结构面可以分为5组,最发育结构面组优势产状与F1断层一致;开采最佳轴线方向为28°方位,重要工程(采场、凿岩硐室等)一般垂直矿体走向布置,属于稳定性有利方向;四种主要岩体属于坚硬或较坚硬岩,完整性程度较好,工程岩体级别为III级。所得岩体质量评价结论可为矿山后期开采提供基础数据支撑。

破碎矿体下向进路胶结充填人工假顶强度需求研究

下向进路胶结充填采矿中进路顶板的稳定性主要取决于假顶层的强度。以三山岛金矿极破碎矿体为研究对象,根据下向进路人工假顶层充填体的受力特征,采用弹性力学-梁模型与弹性力学-薄板模型分别计算下向进路胶结充填假顶层强度需求。在考虑安全系数的基础上,结合经验图表法与典型矿山类比法,综合推荐下向进路假顶层胶结充填体强度,为矿山人工假顶设计提供借鉴和技术支撑。

三山岛金矿下向进路采矿法人工假顶参数设计研究

下向采矿的重要前提就是使用较稳固的人工假顶代替较破碎的原岩顶板,因此人工假顶合理的强度及配筋参数对下向采矿安全、高效的回采至关重要。以三山岛金矿西山矿区为研究对象,通过对人工假顶所受载荷进行计算,结合薄板理论、弹性力学理论及西山矿区下向进路采矿工艺参数,分析人工假顶强度与厚度之间的关系,并对人工假顶强度及配筋参数进行研究。结果表明:人工假顶厚0.8 m,强度为1.5 MPa,使用Φ12 mm钢筋网片时配筋率为0.08%,网度150 mm×150 mm时满足下向进路采矿工艺要求,对下向采矿人工假顶参数设计具有指导意义。

三维激光扫描技术在中深孔采矿中的应用

三山岛金矿深部中深孔采矿关键技术试验中,回采轮廓、损失贫化等难以使用全站仪进行精确确定,导致二步回采炮孔设计及爆破设计缺乏数据基础。为此,采用BLSS-PE矿用三维激光扫描仪对采空区轮廓进行扫描,扫描结果经专业软件处理后得到了爆破落矿量、爆破效果与设计比对图、二步回采爆破边界图等,为二步回采炮孔设计及爆破设计提供了依据。

基于差分进化算法的矿震震源谱参数反演

针对地震震源谱的零频极限及拐角频率参数反演计算,提出采用差分进化算法,并选取四种不同差分进化策略,利用矿山地震监测系统记录的采矿诱发矿震的地震波资料及Brune位错模型,对零频极限及拐角频率进行反演。经过差分进化算法反演,并与遗传算法反演结果对比,确定差分进化算法能够实现零频极限及拐角频率的精确计算。同时,研究发现针对多元非线性Brune位错模型进行差分进化反演,其变异策略中的rand相比best,更能够实现全局寻优能力,避免陷入搜索停止,出现早熟现象。再根据反演的零频极限和拐角频率,进而计算地震矩、震源半径及视应力等震源参数,从而为研究采矿区域应力分布、集中及释放规律、判别开采作业区域安全提供了很好的途径。

马头山矿体开采对西风井的稳定性影响研究

利用FLAC3D软件,模拟马头山地下采矿活动诱发西风井岩体移动变形、主应力变化等开采效应的时空演变过程,研究西风井的地压效应,并进行岩体稳定性评价。

基于三维随机裂隙网络模型的岩体质量分级与支护研究

基于对三山岛金矿大埋深高地应力条件非连续岩体节理裂隙赋存问题的研究,开展了深部某水平节理裂隙统计测量工作,利用3DEC构建了三维离散(DFN)裂隙网络模型,根据DFN模型进一步模拟研究了钻孔取芯并获得了裂隙岩体的RQD指标,结合室内力学试验,计算得出RMR与BQ值,根据岩体质量,采用网度为2.0 m×2.0 m的管缝式锚杆或喷浆对顶板及两帮进行临时支护,之后对顶板及两帮进行树脂锚杆、钢带联合支护,每排施工6根锚杆,间排距1.2~1.6m,顶板及两帮锚护后,对锚护区域进行喷浆支护,喷浆厚度至少5cm,强度C20,为矿山安全生产提供了可靠保证。

裂隙煤体单轴压缩能量耗散离散元分析

利用3dec数值模拟软件模拟不同倾角贯通裂隙煤岩单轴压缩实验,通过统计分析岩块破坏时块体单元劣化数和子接触劣化数,得出不同倾角裂隙煤岩单轴压缩能量损耗机制。试验结果表明:接触面倾角在0°～30°范围内的岩样能量损耗主要由块体单元劣化引起,接触面倾角在45°～60°范围内的岩样损伤主要由子接触劣化引起;面储能以及面法向能峰值随接触面倾角增大而减小,面切向能随倾角增大而增大,在单轴压缩应力环境下,面切向能释放是导致接触面滑移的原因。

岩芯饼化影响因素分析

以三山岛金矿地质勘探钻孔取芯为研究背景,通过统计调查,岩芯饼裂形态分为三种:饼面相对平整、饼面呈凹凸状以及岩芯裂而未断。基于该矿区岩性以及地应力环境,通过FLAC^(3D)数值模拟进行分析。以加载围压大小、岩芯直径为自变量,分析围压以及岩芯直径对岩芯饼裂的影响。以岩石弹性模量、内聚力以及内摩擦角为自变量,分析各种岩石力学参数对岩芯饼裂的影响,通过分析,发现不同岩石力学参数条件下的岩芯饼裂破坏形式分别为张拉破坏、剪切破坏以及拉剪复合破坏。不同破坏形式所形成的岩饼形态也不同:张拉破坏导致饼面相对平整,剪切破坏导致饼面呈凹凸状。通过数值模拟分析,揭示了岩芯饼裂条件以及岩饼三种形态形成机制,为研究岩芯饼裂以及根据岩芯饼裂反演地应力提供有益思路。