基于3DMine的多层缓倾斜矿床阶段高度方案优选

矿床开采阶段高度的优选研究是直接关系到矿山生产安全可靠性和经营效益的课题之一。以某多层缓倾斜矿床开拓系统为基础,首先利用3DMine矿业工程软件的三维可视化技术,构建了矿床开拓系统三维模型,实现了复杂多层矿床地下开采工程的三维可视化;其次,在常用的CAD工程设计基础上,建立了中段开拓工程多维可视、可采矿量计算、工程量核算等功能的阶段开拓工程实体模型,并展示了模型的动态剖面和透明显示效果;最后选用阶段单位掘进量最小的阶段高度优化方法,对研究矿床4个备选方案进行了优化选择。优选方案与矿山实际基本一致,验证了三维可视化的阶段高度优选方法合理可行。

多层缓倾斜矿床回采沿脉巷道应力分布特征及其卸压方法

以上横山多层含钒页岩矿床为对象，研究了层间交替嗣后充填回采条件下沿脉巷道应力分布特征及其卸压技术。采用phase。软件，模拟开采中段10个回采时步沿脉巷道的应力和收敛偏移的变化。在盘区回采中，回采矿房下方沿脉巷道围岩应力较其他区域高3．19％（平均）；高应力状态集中于巷道顶板和底板，在不同时步范围分别达51．61％～58．14％和26．19％～54．54％。设计了卸压钻孔和卸压短巷缓解巷道高应力状态，较同一时步未卸压时，沿矿体倾向布置卸压孔、垂直矿体倾向布置卸压孔、近矿体侧帮布置卸压短巷和远矿体侧帮布置卸压短巷使巷道高应力区域分别降低了56．86％、56．27％、47．48％和7．03％（平均值），巷道稳定性得到了保证。在高应力状态沿脉巷道卸压时，应使钻孔卸压沿矿体倾向布置和卸压短巷近矿体侧帮布置，减少巷道高应力区范围。研究结果可为矿山开采地压管理提供可靠的依据和决策参考。

缓倾斜多层矿床条带法开采矿柱变形特征及开采强度模拟

为了实现高效安全开采,以上横山缓倾斜多层矿床为研究对象,采用数值模拟和物理相似模拟试验,分析了条带法开采矿柱的变形特征。结果表明：矿柱变形首先在端面尖点等软弱处产生,端面应变随回采进行不断积聚,变形呈不连续、非均匀分布和变化;当矿柱两侧均为采空区时,其下端面尖点和上端面低水平尖点均为高拉应变状态,应变量较上一时步增幅为2.95%~145.55%;当矿柱处于充填体上覆岩层内时,其中心应变均为变幅为5.67%~63.98%的压应变。矿柱的下层围岩或充填体的完整性和连续性是影响其稳定性和有效性的重要因素。考虑矿柱合理变形和采场的稳定性,确定最大不充填开采条带数为3条。工业性实践应用表明该开采强度能满足高效安全开采的要求。

缓倾斜多层矿床充填法开采围岩变形及回采顺序试验研究

根据缓倾斜多层矿床特征,构建物理相似材料模型,采用相似模拟试验方法,研究前进式和后退式回采顺序开采矿床的围岩应变变化、巷道围岩应变变化和地表沉降及其演变规律,探讨嗣后充填采矿法回采上横山矿合理的回采顺序。结果表明:围岩的变形破坏依矿、岩层不同呈现出明显的不连续性和间歇性,矿、岩层边界附近应变变化梯度较大;前进式回采较后退式回采拉应变状态区域少15.28%;随采场与巷道间距的增加,巷道顶板和近矿体侧帮应变状态具有压应变向拉应变变化的趋势;地表沉降范围具有不以采空区为中心对称的特点。前进式回采顺序是较好的回采顺序。