金川二矿区垂直矿柱的屈服破坏过程

金川二矿区2号矿体采用大面积不留矿柱回填采矿法,存在1150标高之上的采矿平面和1150标高之下的采矿平面,其间的矿体被称为水平矿柱。水平矿柱之上和水平矿柱之下,都按矿体走向从东到西划分为七个机械化盘区。水平矿柱之下靠近东部的三、四盘区的分界线上,预留了宽度约20~30 m的垂直矿柱,用来支持水平矿柱。2004年,垂直矿柱的高度已经达到50 m,矿区亟待论证未来向下采掘中是否有必要继续预留垂直矿柱。通过建立三维有限元弹塑性力学模型,模拟计算了采矿过程中水平矿柱和垂直矿柱中应力场和变形场的发展变化过程。结果显示,垂直矿柱中的塑性屈服破坏过程开始于矿柱中央,然后蔓延扩展到矿柱的顶部和底部,2005年的垂直矿柱已经基本上整体进入屈服破坏状态。根据研究结果,认为已经屈服破坏的垂直矿柱对水平矿柱和上下盘围岩的支持作用将衰减,其存在与否,不会对矿区大范围内的应力场和变形场分布规律造成显著影响,所以建议二矿区在未来开采中不再继续预留垂直矿柱。

金川二矿区16行垂直矿柱安全高效回采实践

分析16行垂直保安矿柱的受力状态以及对整个采场稳定性的作用,以采场稳定性为基础,研究金川二矿区大面积连续开采暂时留设的16行垂直矿柱资源回采技术,开展矿柱安全采矿设计和回采实践。结果表明,在二矿区大面积连续开采过程中,垂直矿柱在高应力作用下产生整体塑性屈服破坏。当回采水平低于垂直保安矿柱以后,整个矿柱对采场的支撑作用逐步减小直至作用不明显,因此回采矿柱对采场整体稳定将不产生显著影响。实践中有效回采了16行垂直矿柱资源。

金川二矿区16行大型垂直矿柱的地压控制效果研究

金川二矿区1#矿体二期工程开采面积扩大到近10万m2,为保证二期工程大面积连续开采的安全和1000 m水平粉矿回收道的稳定,从1150 m水平开始在16行设立了一个大型垂直矿柱。采用FLAC数值模拟方法对这一大型垂直矿柱的地压控制作用效果进行了研究。结果表明,保留16行矿柱可以有效改善整个回采区域的应力分布状况,减少回采区域的应力集中程度,有效控制垂直方向的位移量,对保持整个回采区域充填体的整体稳定性及保护关键井巷工程具有十分重要的作用。

金川二矿区16行垂直矿柱的开采风险分析与预测

叙述了金川二矿区16行垂直矿柱开采前的状况,介绍了16行垂直矿柱开采的依据及回采实践,从开采安全性、矿山地压活动、矿山整体稳定性3个方面对16行垂直矿柱开采的风险进行了分析与预测,相应提出了16行垂直矿柱安全回采的合理建议。