Mathew法在采矿方法设计中的应用

采矿方法和采场结构参数的正确与否是确定经济合理开发地下矿床的关键因素之一。1981年Golder公司以岩体分级为基础建立了岩体质量和采场跨度之间的经验关系。文章简要介绍了Golder公司创建的Mathew法设计采场结构参数的程序和步骤，并用这种方法初步确定了谦比西矿采场结构参数。

用Mathew法确定侯庄矿区矿房的结构参数

阐述了 Mathew法确定矿房结构参数的实质 ,及实际应用中的计算步骤 ,并用该方法确定了侯庄矿区的采场结构参数 ,且在实验性开采中初见成效。

Mathew法在矿山深部采场稳定性分析中的应用

采矿工程中采场结构参数是影响其安全和经济效益的重要因素。采用Mathew法对老厂矿13-8#矿群采场进行结构尺寸设计和稳定性分析。分析结果表明,顶板为稳固性差的玄武岩时,采场最大暴露面积为160m2,采场规格参数为8m×20m或10m×15m;顶板为较稳固的大理岩时,可采取相应的顶板控制措施,增大最大暴露面积,建议采场最大允许暴露面积控制在750m2以下,且在同等暴露面积条件下,可以通过减小采场跨度,增大采场长度来改善顶板稳固性。

Mathew法在矿房结构参数设计中的应用

阐述了Mathew法确定矿房结构参数的原理，及实际应用中的步骤。应用该方法确定了金山金矿各种采矿条件下的采场结构参数，试验性开采结果表明，矿房跨度12-16m时，顶板安全有保证，未见顶板大块片落现象，单个矿房产量显著提高。

Mathew法在谦比希铜矿东南矿体采场稳定性分析中的应用

在深井开采中,采场结构参数的选择对矿山的安全、高效和经济开采具有重要的意义。以谦比希铜矿东南矿体北采区为研究对象,根据该铜矿的开采技术条件,采用Mathew方法计算稳定性指数N和形状因子S,确定该铜矿的采场结构参数。研究表明,矿体沿走向布置时,顶板跨度需要限制在7.14 m左右,若需要加大跨度,则需要在中间预留少量点柱或对顶板进行支护,该研究成果可为矿山采场结构参数选择提供重要的参考依据。

Mathew法在某矿采场结构参数中的应用

合理确定采场结构参数对于采矿工程的安全和经济效益都具有极为重要的意义，结合某矿体工程地质现状，应用Mathew法进行采场结构参数设计。引人修改后的NGI岩体质量指数Q，确定了应力系数A、岩体缺陷方位修正系数B、设计采场暴露面方位修正系数C，得出修正后的稳定性指数N，结合采场形状因子以及采场的稳定暴露面积和极限暴露面积，得出采场的跨度为30-35m，最大的暴露面积为3375-3937．5m^2，该参数可以尽可能的发挥岩石的自支承能力，并且可以减小对地表的影响。

基于Mathews法与Midas/GTS的采空区稳定性分析

空场法回采矿产资源后形成的大量采空区群给托库孜巴依金矿的生产安全带来了严重威胁,因此有必要通过科学手段研判采空区的稳定性,为不同采空区的充填优先级提供理论依据。利用矿山数据和采空区扫描仪确定采空区的大小和形状。根据Mathews法计算出托库孜巴依金矿井下各个采空区稳定性指数N,得到采空区容许形状系数,通过对比实际形状系数与容许形状系数,确定采空区稳定性。结果表明,401、402下、403下、405、406、407、408、409、411、302-2、303等采空区实际形状系数大于容许形状系数,处于不稳定状态。通过Midas/GTS进行数值模拟研究,将采空区充填前后周围顶板及间柱的应力、位移及塑性区变化进行对比,结果表明,充填采空区可以明显改善采空区周围应力状态,减少围岩与覆岩的塑性区和竖向位移,尤其是使地表位移降为0。

Mathews法稳定性分析在佛子铅锌矿安全高效开采的运用

用Mathews法可确定矿山采场的稳定性,可为采矿方法选择和地压控制提供依据。通过岩体分级建立了岩体质量和采场跨度之间的经验关系;采场顶板及矿体上下盘RQD值、Q值及其他相应参数的计算,针对广西佛子矿目前矿体和围岩的稳定性分析,运用Mathews稳定图法确定采空区顶板持续冒落水力半径,并计算其稳定性系数,最终确定其稳定性。结果表明Mathews法可以向矿山安全开采提供重要的基础资料和依据。

基于微震监测多方法的采空区群稳定性分析

精准分析采空区群的稳定性对于矿山安全生产有着重要的意义。以内蒙古白音诺尔铅锌矿地下采空区群为研究背景,首先采用三维激光扫描技术,建立地下复杂的采空区三维可视化模型;在此模型基础上应用Mathews图解法对空区顶板及上盘稳定性进行评价;并通过数值模拟方法,分别从采空区的位移场、应力场及塑性区分布,分析空区的稳定性状态;由前述工作指导设计了微震系统的传感器空间布置,最后从微震事件空间分布规律角度分析了采空区群的稳定状态。研究结果表明:3-5#和3-6#空区稳定性较差,3-2#、3-4#及3-7#空区稳定性一般,其他空区稳定性较好。研究成果可帮助矿山生产规避风险,同时也为后续采空区处理提供技术支撑。

基于Mathew与数值模拟法的采场结构参数优化及稳定性研究

为了确定合理的采场结构参数,针对单一应用Mathew或者数值模拟法的不足,本文将这两种方法结合起来,通过工程地质调查结果确定出Mathew法中稳定性系数N,结合稳定性图表N-S之间的关系确定出形状系数S;同时,参考类似矿山的采场结构参数,提出几种具有相同形状系数的采场结构参数方案,并对每种方案进行数值模拟。通过对各方案中应力、位移、塑形破坏区体积的分析,确定出合理的采场结构参数。结合具体工程实例,对现场实验结果进行分析表明,将两种方法结合所确定出的采场结构参数对矿山生产实践具有一定的指导意义。

金属矿山深部采场稳定性分析与结构参数优化

稳定的采场是金属矿山深部安全开采的关键。针对云南某矿的工程地质条件和矿体赋存特征,采用Mathew法对采场极限暴露面积进行理论计算,得到采场长度为30 m和40 m时,采场极限暴露面积分别为600 m2和684 m2,运用2种数值建模法对理论计算结果进行模拟验证,模拟结果表明采场极限暴露面积介于600~700 m2之间。研究结果表明,结合理论计算和数值模拟方法,能够在保障矿山安全开采的情况下合理确定最优采场结构参数。对2种数值建模模拟法进行对比可知,与常规建模数值模拟法相比,简化建模数值模拟法表现出明显的优势。

某矿采场结构参数设计及顶板稳定性判别

某矿采用人工矿柱代替原生矿柱的房柱采矿法回采,首先根据采场顶板围岩的应力分布和破坏机理得出矿房宽度;然后通过考虑人工矿柱应承受的压力与矿柱强度的关系,在一定的安全系数条件下计算出人工矿柱的宽度,确定出合理的采场结构参数;最后通过Mathew稳定图表法,判别出该采场结构参数对应顶板暴露面积的稳定性。研究结果表明:通过计算得出的采场结构参数为:矿房宽度14 m,人工矿柱10 m;运用Mathew稳定性图表查出N=18.31和S=6.14时,对应的采场顶板暴露面积落点位于稳定区,判别出采场顶板稳定性较好,暴露面不需进行全面支护,只需有局部支护用于控制岩块的片落。

采场稳定性评价与结构参数优化设计集成技术

结合某地下稀土矿山工程实例,提出了一套融合地形信息、地质信息和力学信息的集成技术.充分利用地表、地质基础数据,在DIMINE可视化建模平台上构建复杂地质体精细化三维模型,结合初拟的采场结构参数完成采场单元划分,通过.dxf文件导入MIDAS软件平台完成各地质体和拟定采场的三维网格划分,利用接口程序实现网格与FLAC^3D力学模型的无缝转换.综合运用Mathew稳定图法和集成技术对初步拟定的两种开采方案形成的空场进行稳定性评价,结果表明Mathew稳定图法与数值模拟结论相一致.

复杂破碎矿体试验采场稳定性分析及结构参数优化

采场稳定性是复杂破碎金属矿床安全开采的关键,针对某铁矿复杂破碎地质条件,进行采场稳定性分析和结构参数优化研究。首先依据矿房矿柱承载机理和矿柱力学模型,结合现场岩石力学参数测试结果及试验矿房设计的拟回采工艺,计算得出矿柱潜在滑移面上部高度范围;其次基于Mathew法对试验矿房顶板稳定性和侧帮稳定性进行理论分析,得到矿房极限暴露长度和宽度,并建立二维平面应变模型按原设计回采工序进行数值模拟验证;最后结合分析结果提出改进后的回采方案。经现场试验效果较好,可为下一步采矿工艺的确定奠定基础。

三鑫金铜矿残矿保护性开采方案研究

针对三鑫矿山采用充填采矿法在回采矿房过程中留存大量底柱不能及时回采,后期回采存在安全隐患等问题,对矿山地质条件进行调查,利用Mathew法对矿房稳定性进行研究,结合矿山实际开采计划,对桃花嘴矿区-570~-720四个中段制定了协同回采方案,并利用FLAC3D数值模拟软件对协同回采方案进行可行性探讨。研究表明,为了保持采场稳定性,发挥岩体的自支承能力,采场最大的暴露面积建议设置为800 m^(2);通过数值模拟研究表明所设计的协同开采方案矿房回采完毕后,最大沉降值为10.1 cm,满足安全设计要求,上述研究可以对类似矿山提供借鉴作用。

矿山地压监测系统在采空区治理中的应用

随着云锡卡房矿区井下高效设备采矿工艺的推广应用,采空区形成速度加快,暴露面积增大,空区稳定性问题日显突出。本文介绍云锡卡房矿区Ⅰ-9~#矿群的采空区地压管理采用地压监测系统,并根据监测数据对空区稳定情况进行分析和预测,为控制顶板大面积冒落提供理论依据。

谦比希铜矿缓倾斜中厚矿体采场暴露面积研究

谦比希铜矿东南矿体属于缓倾斜薄至中厚矿体,开采条件困难。在采矿方法优选时,采场允许暴露面积的大小直接影响矿石回采率、生产采掘比及采矿成本等技术经济指标。为此,通过Mathews稳定性分析法和概率预测模型,对采场无支护状态下的最大暴露面积进行了理论计算,结果表明:无支护条件下采场暴露面积宜控制在1200 m^2以下,采场宽度在20 m以下,此时采场顶板稳定性良好。采场允许暴露面积确定为谦比希东南矿体开采方案设计及结构参数优化提供重要依据。

安庆铜矿2#矿体开采稳定性研究

矿山岩体稳定是保证矿山安全生产的前提条件,因工程地质条件方面的差异和地质工程结构的复杂性,决定了矿山需要解决的工程岩体稳定问题。针对安庆铜矿2#矿体赋存条件的特征,为确保矿体安全、顺利回采,开展了现场岩体工程地质调查,进行了岩石力学参数测试,在收集和整理原有资料的基础上,对其进行了岩体质量评价,运用Mathews方法进一步评价了岩体稳定性。为矿山安全开采提供了重要的基础资料和依据。

大规模充填采矿采场稳定性研究与结构参数优化

甲玛铜多金属矿二期地下开采采用大直径深孔阶段空场嗣后充填采矿法,为有效控制地压灾害,实现矿体安全高效开采,采用理论计算、Mathews稳定图和FLAC3D数值模拟多种方法对采场顶板及矿柱的稳定性进行综合研究,在此基础上确定合理的采场结构参数。结果表明,12 m、15 m和18 m的采场宽度均能满足矿柱稳定的要求;当采场宽度为18 m时,最大允许采场长度为77.3 m;当采场长度为60 m时,最大允许采场宽度为22.4 m。综合考虑采场稳定性以及深部高应力环境等因素,甲玛铜多金属矿采场宽度采用15 m较为合适,推荐的采场结构参数为15 m×60 m。

缓倾斜厚矿体采场结构参数优化研究

缓倾斜厚矿体采场结构参数对采场安全、经济、可靠回采有着重要的影响。结合经验法和数值分析法两类方法进行分析,首先采用Mathew稳定图表法通过极限暴露面积确定采场结构参数的初步范围,然后采用数值模拟计算,以拉应力和顶板位移为目标函数,研究在充分发挥围岩自支承作用下的最优采场结构参数,以达到经济和安全回采的目标。研究表明,采用Mathew稳定图表法确定的采场宽度为30~36m;采用数值模拟计算得出采场在长度85m,人工矿柱15m的情况下,最优开采宽度为33m。