深部空间超挖状态下联络道稳定性数值分析

地下矿产资源开发工程涉及大量巷道和硐室的开挖,而开挖获得的巷道硐室断面并非完全遵循设计好的开挖基准轮廓线,超欠挖现象时有发生。在深部空间获取矿产资源必定有大量的联络巷道开拓工程,利用FLAC3D对深部空间联络道无超挖、超挖状态下的不同超挖部位和同一超挖部位达到两处等工况条件下的联络道稳定性进行数值模拟分析。分析得出:在联络道的拱角和两底角处由于受到开挖扰动导致应力集中,更容易发生剪切破坏;开挖的自由面附近围岩受力状态由三维受力变成二维受力,会产生“片帮”的趋势等结果。

基于CRD法的高地应力围岩体变形特性研究

以桃子垭右幅隧道高地应力区起YK58+480讫YK58+910段施工方法为例,运用FLAC^3D数值模拟软件对该段施工过程中的最大不平衡力、围岩体位移及支护体的受力情况进行数值模拟,得出运用交叉中隔墙(CRD)法开挖隧道有4次平衡过程,沿隧道断面横向开挖对围岩体的变形有明显影响,且随着隧道开挖范围的不断扩大,支护体的轴拉应力不断增大,轴压应力则先减小后增大再减小。

基于FLAC^(3D)的某煤硫共生矿床开采矿柱稳定性分析

某硫铁矿为典型的软煤硬矿沉积型共生矿床,其直接顶即为松软煤层。为了提高资源回采率和减少硫铁矿矿石贫化及避免开采后煤层垮落产生瓦斯等有毒有害气体影响矿井安全,制定了下行式开采方案,即先剥离煤层再采硫铁矿的开采方案。最终形成上部为煤层,下部为硫铁矿的复合型矿柱支撑空区顶板。通过FLAC^(3D)数值模拟对某煤硫共生矿床综合开采形成的复合型矿柱稳定性进行了模拟分析,得出了不同设计方案下煤硫共生复合型矿柱应力及顶板下沉量变化情况,通过点安全系数法与强度折减法对比分析得出合理的开采方案。

贵州某硫铁矿采场顶板合理跨度优化数值模拟研究

合理的矿房跨度是保证矿山高效安全生产的重要因素之一。根据大林硫铁矿的采场布置情况,选用FLAC3D三维数值模拟软件,建立三维数值模型,结合矿山实际施加合理的初始条件和上部地应力,分别以16,18,20m的矿房跨度按照爆破进尺和实际开采顺序对矿体进行模拟开挖,对开挖后的不同应力分布规律以及顶板位移情况进行研究分析比较,从而得出较优的矿房跨度为18m,为该矿的开采设计和高效安全生产提供了重要依据。

河谷地貌铝土矿开采覆岩运动及裂隙演化特征研究

为了解决贵州省清镇市流长乡波渡河铝土矿一采区含矿层直接顶板不稳固且间接顶板为强岩溶含水层的工程问题,以一采区880 m水平为研究对象,综合运用理论分析、数值模拟相结合的研究方法,对含矿层开采过程中的覆岩移动、裂隙演化规律进行了研究。理论分析结果表明:波渡河铝土矿地貌特征为高原中低山河谷地貌,矿区的水文地质条件复杂,含矿层直接顶板不稳固。数值模拟结果表明:矿体直接顶板和基本顶分别呈现出"W"形和"V"的沉降特征,直接顶的垂向位移变化较基本顶明显;垂向应力在采空区左右两侧的边界和预留矿柱处均表现出应力集中的特点。模拟得到了裂隙带发育趋势图,并确定了离散元法模拟时裂缝带最大发育高度为46.85 m。研究结果可直接为波渡河铝土矿采取的技术措施提供理论支撑和指导波渡河铝土矿实现绿色开采,同时也为类似条件下矿山开采提供借鉴和经验。