大汉石膏矿深部开采合理间柱宽度研究与应用

兰陵石膏集团大汉矿-520 m深部地压显现明显,爆破震动对巷道围岩损伤程度逐渐加重,出现变形增加、劈裂的现象,以原设计采场结构参数(采宽6 m,采高15 m,采长20 m,留设6 m间柱)进行开采难以满足安全生产的要求。在实测爆破震动波速的基础上,应用FLAC3D有限差分软件,对大汉石膏矿-580 m水平深部采场稳定性进行动力学分析。结果表明,在矿房尺寸不变的情况下,留设6 m、8 m间柱时,在静力及爆破震动影响下,间柱均出现较大范围的剪切破坏区域。严重影响采空区的稳定性;留设10 m间柱时,围岩无明显损伤区域。因此推荐合理间柱宽度为10 m,经过现场实验及位移监测,得到了较好的安全效果,对此类矿山深部安全开采具有一定的指导意义。

基于FLAC3D的采场永久间柱宽度数值模拟分析

对于盘区开采的大规模地下矿山,从生产的角度出发,较小宽度的永久间柱和暂留矿柱、较大的矿房可以降低矿石的损失,提高矿山经济效益。本文参考该矿山开采采矿方法系统优化选择研究报告的基础上,根据矿山工程实际同时结合类似矿山的工程经验,从力学角度,利用FLAC3D软件对采场永久间柱宽度进行稳定性分析,在尽可能减小矿石损失同时,最大限度提高盘区开采的稳定性。

缓倾斜极厚矿体高阶段采场开采顺序优化

为了平衡缓倾斜极厚矿体高阶段采场的产能与安全,以某铁矿阶段空场嗣后充填采矿法为背景,进行开采顺序优化研究。首先,基于间柱承压理论,得出间柱宽度合理值为14.2~47.2 m。根据采场结构参数,设计间柱宽度分别为15 m、30 m、45 m,即隔一采一、隔二采一、隔三采一,并采用FLAC^(3D)建立矿体模型,对比分析各方案顶板沉降以及间柱稳定性。最后,在数值模拟基础上,综合考虑安全与产能的影响因素,构建基于层次分析与模糊综合评判法的开采顺序判断矩阵,计算得出3种方案的综合隶属度分别为0.86、0.79、0.80,确定间柱宽度15 m(隔一采一)为最优方案。工业试验结果表明,该方案在实现最大化生产能力的同时,可保持采场相对稳定。