弓长岭露天铁矿爆破方案的模拟优选

为尽可能地降低弓长岭露天铁矿何家采区生产爆破对周边村民房屋的影响,控制爆破振动负面效应,对其生产爆破在爆区与其附近的何家村之间采用定点观测的方法进行监测。基于现场监测数据,采用数值模拟方法,通过ANSYS/LS-DYNA软件对采区生产爆破过程进行了动态演化,重现了监测爆区的爆破情形。同时,对不同的台阶爆破方案在采区附近村民房屋处产生的振动速度进行了预测,得到其在离采区最近的村民房屋处的爆破质点振动垂直方向最大速度分别为3.64mm/s和5.82mm/s,并以低于爆破安全规程允许值为依据,通过分析对比,对采区的台阶爆破方案进行了优选,确定了合理的台阶爆破方案为同段起爆的最多炮孔数增加到2个,为矿山控制生产爆破过程中所产生的振动强度提供了参考。

高应力超大采空区围岩破裂机理研究

针对红透山铜矿岩爆等地压灾害频发现状,采用声发射与多点位移计联合监测技术,对27采场4分层边墙和顶板的岩体破裂及变形进行长期监测。通过位移与AE事件数的不同分时累计曲线比较发现:1硬脆性岩体在强卸荷后,其释放的变形很小,而且变形的波动总是先于AE事件。根据岩体变形破坏能量释放机制,围岩变形释放的应变能决定了岩体耗散能,而耗散能是导致岩体破裂的直接原因,所以,围岩变形是微破裂产生的先决条件。2岩体微破裂的开裂扩展改变了岩体的内部结构,在应力场的二次调整过程中,裂隙不断发育,直至产生稳定的岩体构造。为避免硬脆性岩体在高应力强卸荷条件下出现片帮、岩爆等剧烈破坏,建议通过增加卸荷瞬时释放变形的方式,加强岩体应变能的释放,从而减少耗散能;同时在爆破开挖后及时支护阻止岩体内部构造的劣化。另外在岩爆多发地段,增加布设高精度位移监测设备,通过卸荷后围岩变形的突变,对高应力条件下的地质灾害进行预测预报。

多时段露天矿生产计划整体优化模型

针对数学优化方法在露天矿进度计划应用中存在的只对单一时段计划进行优化,或是对多时段计划进行分段优化,没有实现全时段整体优化的问题,在前后时段0-1整数规划和大小时段0-1整数规划两种模型分段优化的前期工作基础上,提出了露天矿整体优化的0-1整数规划模型,并针对计算速度慢的问题,提出了相应的改进措施.该模型既实现了多时段生产计划的整体优化,又解决了分段优化无解的隐患,还保证了速度和精度,不仅可实现用下层计划验证上层计划,而且可用于由下层计划导出上层计划,其实用性和通用性更好.

独木采区西端帮境界外边坡下部矿体开采技术

针对独木采区西端帮目前的开采现状 ,在现有露天底的基础上 ,保证露天采场上部边坡不扩帮的前提下 ,开采西端帮境界外高陡边坡下部矿体。从边坡稳定性、采排工艺、开采安全技术措施及经济效益等方面进行了分析研究 ,研究结果表明 ,该矿体开采技术可行 ,安全可靠 ,为矿山多回收 10 5 3万t磁铁矿石 ,创经济效益16 93 2 2万元。

车辆荷载作用下露天矿采空区顶板安全厚度研究

采空区的存在对露天矿的安全生产构成极大威胁,而顶板是决定空区稳定性的重要因素。针对弓长岭露天矿已探明采空区进行了顶板安全厚度分析。建立了车辆荷载作用下的采空区顶板的力学模型,推导了顶板的振动方程,获得了其安全厚度计算式。结合弓长岭露天矿采空区实际情况,分析了车速、车质量、顶板厚度和跨度对顶板岩梁动态响应的影响规律,计算了不同顶板抗拉强度、跨度组合和不同车质量时的顶板最小安全厚度值,并据此分析了安全厚度的变化规律,对该矿区的安全生产具有重要意义。结果表明:顶板岩梁中的动弯矩与车速、车质量以及顶板跨度近似呈线性关系,且随顶板厚度增加而减小,顶板厚度越小,动弯矩减小幅度越大;顶板最小安全厚度随其抗拉强度增大而减小,随其跨度、车质量的增大而增大。

弓长岭露天矿含断层边坡稳定性研究

弓长岭露天矿独木采区北帮存在大量断层,为确定断层的影响范围及其对边坡稳定性和滑移模式的影响,根据断层位置的不同分为6种工况进行研究:断层在初始位置,断层向边坡内侧水平移动30、60、90、120 m,没有断层。利用FLAC和Geo-Slope软件对6种工况进行模拟计算,通过对比各工况模型的最大剪应变云图、水平位移云图、垂直条分图和边坡安全系数来分析断层位置对边坡稳定性的影响。结果表明:断层距坡面小于100 m时,边坡的滑移模式为以断层为侧边界的平面-剪切圆弧滑动模式,边坡稳定性较差;当断层距坡面大于130 m时,边坡的滑移模式不再受断层的影响,潜在滑移面是单一的剪切圆弧,边坡稳定性较好。研究结果对矿山制定开采方案、进行边坡设计很有借鉴意义。