缓倾斜中厚铝土矿采场参数优化及试验研究

缓倾斜中厚矿体的开采一直是采矿界的难题,采场结构参数不合理,极易导致贫损指标高,不利于矿山安全开采。针对贵州省某铝土矿采场参数不合理导致贫化损失率居高不下的情况,推荐矿山改用预切顶中深孔房柱法开采。在现场调研的基础上,采用数值模拟的手段确定了最优的采场结构参数,最后通过现场试验进一步验证。结果表明,优化采场结构参数后,将矿山回采率提高了近30%,解决了矿山贫损指标居高不下的问题,可为同类型矿山采场参数优化提供参考。

数值模拟在分层充填法采场参数选择中的应用

针对苍山铁矿缓倾斜难采矿体的现场实际,通过计算机数值模拟的方式,选取适合苍山铁矿安全、经济、合理的采场参数。

无间柱连续采矿采场参数的多指标正交有限元设计

采场参数是否最优将直接影响无间柱连续采矿采场的稳定性和技术经济指标的高低，从而决定试验的成败．用有限单元数值模拟和数理统计中的多指标正交设计法相结合来优化设计采场参数，解决了多因素、多水平和多指标模型的设计问题。

基于损失率和贫化率的采场参数优化研究

针对某铅锌矿存在的问题,以预期达到的损失贫化指标为基础,反算出采矿场各部分的矿量。然后运用Barton的经验评价法评估出采场的无支护安全跨度,进而确定了采矿场参数。并用工程力学方法检验了优化后的采场参数,对不稳定顶板采用锚索加固以达到采场安全稳定要求。

复杂应力扰动下围岩稳定性评价与采场参数优化

夏甸金矿采矿活动已经进入深部,临近崩落法与充填法影响区域的采场受到多重扰动应力的影响,该区域围岩稳定性与采场尺寸的合理选取对矿山安全生产至关重要.采用先进的数字摄影测量技术,获取试验采场周围岩体结构面参数;并从多角度对采场围岩稳定性进行评价;在此基础上,运用Mathews图表法与跨度经验公式对试验采场的参数进行优化;最后,通过数值模拟,对得到的试验采场参数合理性进行分析与验证.图表法优化的采场尺寸在矿山开采的成功应用,验证了图表法在复杂应力下采场尺寸设计的可行性.

基于含弱面矿柱锚固的层状岩体采场参数优化

弱面削弱了层状岩体的抗剪强度,在地下采矿活动中会加速矿柱的失稳变形,易导致采场垮塌。为研究含弱面矿柱稳定性,并对矿柱进行稳定性控制,以贵州省紫袍玉矿石地下采场为研究背景,运用矿柱面积承载理论,通过理论计算推导出金属矿山方形矿柱的矿柱安全系数。为减少弱面对矿柱承载强度的影响,采用FLAC3D数值模拟软件对含弱面矿柱进行锚杆支护研究,结合矿柱安全系数,得出最优锚固支护参数。在矿柱加固的基础上对200 m埋深处采场进一步参数优化,最终得出优化方案为选择锚杆间排距1 200 mm、预紧力60 kN的矿柱锚杆支护参数,采场参数为矿房跨度14 m,矿柱宽度6 m。同不进行矿柱加固的采场参数优化方案相比,此方案能提高矿石资源回收率,最大限度提升矿山经济效益。

基于FLAC^(3D)下向进路采场参数优化

为获得最优采场参数,应用数值模拟软件FLAC^(3D)对不同进路采场结构参数进行计算,分析不同参数的进路在开挖过程中位移和应力变化特征,获得不同方案进路开采位移和应力随进路宽度和高度的变化曲线,选出最优的进路参数。结果表明:进路宽度的变化对采场顶板的稳定性较进路高度明显,进路宽度达到4.0 m时采场顶板的最大拉应力超出了其自身极限抗拉强度,最大位移量达43 mm,顶板在开挖后自身稳定性较差。综合考虑三山岛金矿新立矿区生产能力和安全性,建议矿山选择进路宽度为3.5 m,高度为3.0 m。

程家沟铁矿露天坑排尾后地下采场参数的研究

针对程家沟铁矿利用废弃的露天坑排放尾矿这一现状,从分析矿山工程地质、水文地质、矿岩物理力学参数入手,并结合矿山的实际情况,采用ANSYS三维有限元数值模拟方法,对排尾后的地下采场稳定性进行了模拟研究,从而确定了排尾高度和排尾后的地下采场参数,并针对可能出现的问题提出了具体的工程控制措施。

垂直分条充填采矿法采场参数的数值分析

确定合理的采场参数是矿山进行安全、高效生产的前提。本文采用边界元方法对垂直分条充填采矿法采场稳定性进行数值分析。根据矿体开采条件 ,建立开采模型 ,进行采场矿岩及充填体应力、应变特性的分析 ,确定了合理的矿房、矿柱宽度。

某方解石矿采空区稳定性分析和采场参数优化

为尽可能提高矿山回采率和资源利用率,并确保矿山安全生产,采用矿柱安全性分析法对某方解石矿+280 m水平采空区稳定性进行分析,采空区矿柱1安全系数F s=0.85,小于安全稳定系数值1.5,存在被破坏的可能性较大,从而不能保持该采空区的长期稳定,应采取针对性措施加以防范。因矿山采场参数仅凭经验设计,未进行定量分析,经矿柱安全性分析,+260 m水平设计的矿柱安全系数F s=8.2,+240 m水平设计的矿柱安全系数F s=6.96,远远大于1.5,故对设计的采场要素进行优化,采场宽度由8 m调整为10 m,矿柱宽度调整为5 m,矿柱方式由条形改设为正方形;优化后矿柱安全系数+260 m水平F s=2.05,+240 m水平F s=1.75,矿柱的安全系数仍在1.5以上;采场参数优化后,可使矿山回采率由28%提高到42%,较大地提高了矿山的资源利用率。

电铲—自移式破碎机半连续工艺采场参数的确定

通过调研、考察、技术交流,分析电铲—自移式破碎机—连接桥—带式输送机—排土机半连续工艺各设备的参数及设备作业时的配合方式,结合胜利东二号露天煤矿现场情况,分析计算得出适合胜利东二号露天煤矿现场的合理的采场参数。

杜达铅锌矿薄至中厚矿体回采采场参数优化研究

根据杜达铅锌矿矿体的赋存条件和0m中段首采段试验回采存在的采场进路稳固性差等问题,针对该矿薄至中厚矿体及其相应采矿方法方案特点,通过数值模拟对不同采场结构参数进行了分析。分别计算了采幅4 m和6 m条件下,采场长度30,40,50m条件下围岩应力、位移和塑性区的分布情况。模拟分析表明,杜达铅锌矿0 m中段合理的薄至中厚矿体最佳采场宽度和采场长度分别为4 m和40 m,能保障采场安全高效回采。经现场结构参数调整,采矿进路稳定性得以提高,在锚网喷支护条件下未发生上盘片帮或顶板失稳情况,采场贫化损失率控制在10%以内。

某铜矿浅孔留矿嗣后充填法采场结构参数优化

某铜矿经过多年开采,采场结构参数未及时改进,导致矿山生过程中存在安全性差、开采效率低等问题。为了保证矿山采空区安全稳定,合理提升生产效益,通过拓展Mathews稳定图法及数值模拟对采场结构参数进行优化。结果表明:利用拓展Mathews稳定图法确定采场顶板稳定性水力半径为4.4 m,采场边帮稳定性水力半径为10.0 m。结合位移、塑性区云图,在间柱宽度为10 m时,内部塑性区存在连通现象,不利于采场长期稳定,间柱宽度应在12 m以上。采场长度为40 m、边帮高度为40 m时,建议采场宽度为10 m,间柱宽度为12 m。

三山岛金矿西山深部北区矿体采场结构参数优化

为优化三山岛金矿西山深部北区上向进路充填采矿法的采场结构参数,基于矿体的开采技术条件,初步选择了10种采场结构参数,利用ABAQUS软件对10种采场结构参数进行数值模拟分析,再结合模糊数学方法对10种模拟结果进行优化。经过综合对比分析,推荐方案2作为三山岛金矿西山深部北区SL06154盘区采场的结构参数,即一步进路采场宽度8 m,二步进路采场宽度6 m,进路采高4.5 m,采用隔一采一的方式。

红岭铅锌矿采场结构参数优化研究

为确定红岭铅锌矿分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿法的合理采场结构参数,采用数值模拟的方式对顶板厚度分别为3 m、5 m、7 m和10 m,采场长度分别为20 m、30 m、40 m和60 m的16种工况进行了研究,对比了顶板厚度为3 m情况下各工况的应力、位移和塑性区分布。结果表明:红岭铅锌矿分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿法采场顶板厚度3 m,采场长度35 m时,采场稳定性较好。

基于Flac^(3D)数值模拟的采场结构参数优化研究

以红岭铅锌矿采场结构参数为研究对象,综合分析了其矿体的赋存条件,采用Flac^(3D)数值模拟软件对该矿-670 m中段试验采场回采进行模拟,分别选择了5 m、6 m、7 m的矿房跨度以及4 m、5 m、6 m的矿柱跨度,通过分析在各种参数要求下的塑性区体积变形及分布规律、位移量大小及分布规律等,并在确保安全性的前提下,通过比较各方案的应力、位移、塑性区域间的变化规律。试验结果表明:最经济合理的金属矿房矿柱跨度均为6 m。该研究对各类金属矿山采场构造参数的确定具有一定的参考意义。

某矿山厚大矿体采场结构参数优化研究

某铅锌矿采用浅孔留矿嗣后充填两步骤回采厚大矿体,针对矿房和矿柱的宽度不合理的情况,采用FLAC3D软件对不同厚度的矿体、不同宽度的矿房和矿柱进行模拟研究,建立了5组不同的研究方案,并对不同方案的稳定性评价指标和综合满意度进行了线性分析。结果表明:采场稳定性评价指标均随着矿房、矿柱宽度的增大而劣化,适当减小矿房、矿柱尺寸可以有效降低采场顶板及两帮的位移量,保持采场围岩稳定;随着矿体厚度的增加,矿房、矿柱尺寸随之减小,与矿山现场情况吻合,理论计算及数值模拟给出了相应矿体厚度的矿房、矿柱尺寸;模拟发现上盘千枚岩顶板存在不稳定因素,建议对上盘千枚岩顶板进行锚杆网支护,以确保安全高效回采及降低矿石贫化。

肖家河磷矿缓倾斜中厚矿体条带开采采场结构参数研究

合理的采场结构参数是保障地下矿山回采作业安全的关键。以肖家河磷矿为工程背景,采用理论计算得到采场结构参数合理范围为顶板最大跨度为8.3m,矿柱最小尺寸为5.6~6.8 m。依据理论计算结果建立了5种采场结构参数的数值模型,并进行两步骤开挖模拟。分别分析第一步骤矿房开挖结束和第二步骤矿柱回采且充填之后,采场围岩应力、位移以及塑性区的变化情况,分析采空区稳定性状况,从而优选采场结构参数。综合分析采场稳定性和回采生产效率,优先推荐矿房8m、矿柱6m的结构参数。研究结果可为条带法采场结构参数的设计提供一定的参考。

基于EWM-GRA综合评价的采场结构参数优化研究

为实现某地下磷矿增产目标,在综合考虑采矿安全、技术和经济因素下,结合EWM熵权法和GRA灰关联度法构建了EWM-GRA综合评价模型,并基于评价模型对9组不同采场结构参数方案进行分析。研究结果表明:选择采用进路宽度为3.5 m,进路高度为3 m的方案最优。从现场实践来看,采用3.5m×3m采场结构参数方案相对原方案采矿量每米整体提高了27.37%,可实现增产目标;每条进路的经济效益相对原方案增加了2.833万元,大于增加的开采成本,说明了优选出的采场结构参数方案是合理可行的。研究结果可为磷矿采场结构参数设计提供参考。

张十八铅锌矿采场结构参数优化研究

张十八铅锌矿设计的采矿方法主要是房柱法,由于前期对矿岩体稳定性分析不够,设计的采场结构参数偏小,跨度只有5~6 m,不能满足现在生产需求。为此,需要优化采场结构参数,通过全面调查矿岩体的工程地质构造情况,对岩块进行物理力学参数测试,综合分析了矿岩体的力学参数和稳定性状况。采用模拟软件分析计算了围岩极限位移、围岩应力重布、开挖塑性区变化情况,分析得出了在取消护顶层条件下采场最大跨度为7.6 m,在留设护顶层条件下采场最大跨度为9.7 m,优化后的参数均大于原设计的5~6 m。通过优化采场的结构参数,使得单中段采场矿柱的留设量减少了42%,回采率提高了45%,采场生产效率提高了80%,采矿成本降低了35%。