基于Bayes算法与数值模拟的缓倾斜破碎薄矿体采矿方法优选

为实现某锰矿顶板破碎低品位缓倾斜薄矿体安全高效经济开采,首先根据开采条件设计出5种技术可行的采矿方法,然后基于贝叶斯(Bayes)和蒙特卡洛(Monte Carlo)方法建立涵盖技术和经济共17项评价指标的采矿方法优选体系进行采矿方法优选。研究结果表明,浅孔进路V型掏槽后退/前进采矿法、中深孔进路V型掏槽/平行抛掷采矿法和浅孔接钎头斜向掏槽采矿法的综合得分依次为0.524、0.193、0.214、0.228和0.221,浅孔进路V型掏槽后退采矿法最优。最后采用MIDAS数值模拟对优选出的采矿方法的4种不同跨度采场的稳定性进行分析,其采场跨度12 m时可在采场稳定性和矿石回收率之间取得较好平衡。综合考虑技术、经济和安全指标的采矿方法及采场结构参数优化思路,可为该矿山选出安全高效采矿方案,并可供类似矿山参考借鉴。

山后矿区基于厚板理论的进路极限跨度设计研究

该文主要研究的是深部金属矿的采场设计问题。在开采过程中,进路宽度设计不合理会影响采矿效率,同时增加充填压力,因此合理的采场结构参数对于保证矿山的安全高效生产至关重要。为此,该文借助厚板理论,分析顶板拉应力分布状态,对山后矿区深度在-282~-500 m的多个中分段典型采场进行优化设计,得到各采场的极限跨度值。该研究的应用将为矿山的安全防护和工程参数优化提供可靠数据,为矿山深部安全开采提供技术支撑。

预应力膨胀支柱支护的进路式采场跨度扩大技术

为提高矿石产能,研发上向进路充填采矿法采场跨度扩大技术.通过数值模拟可知,相比于原岩矿柱,膨胀支柱支护条件下采场顶板垂直变形增加10 mm,塑性区体积增加15.8 m^(3).而相比于无支护,膨胀支柱支护可限制采场顶板最大垂直位移13 mm和减少塑性区体积160.1 m^(3).开展现场工业性试验,监测膨胀支柱承载力与采场顶板垂直变形.采场顶板变形和膨胀支柱承载力随间柱回采不断增大,支柱的最大承载力不超过655.6 kN,采场顶板最大下沉量不超过10 mm.从技术经济效益分析,试验采场利润约达26.7万元,采场跨度从3 m扩大至9 m,矿石回采率提高30%.

大尹格庄金矿深部采场顶板安全控制技术浅析

大尹格庄金矿采场的安全高效开采一直受到采场顶板和矿柱的安全可靠性制约。为此,该矿采取了多项技术措施,以确保采场顶板的安全稳固。首先,通过对采场安全跨度稳定性进行分析,并计算最小矿柱尺寸和受力情况,确定了矿柱的合理尺寸和位置,有效地提高了矿柱的承载能力。其次,进行了采场顶板锚索支护分析,并针对不同地质条件和采场布置情况,制定了相应的加固方案,使得采场顶板的承载能力显著提高。最后,根据光面爆破的特点,确定了最佳的爆破参数,减小了岩石震动和爆炸冲击力,保证了采场顶板的稳定性和安全性。通过这些技术措施的实施,大尹格庄金矿采场的安全稳固得到了有效保障,为后续的生产操作奠定了坚实的基础。

地下采场破碎岩体稳定性评价与参数优化

以焦家金矿试验采场为工程依托,开展缓倾斜中厚破碎矿体采场稳定性分析.通过对焦家金矿-390 m中段试验采场的工程地质调查、矿岩力学性质试验,获得了表征矿山岩体工程质量的多种指标;应用岩石质量Q分级和RMR分级系统,对试验采场岩体稳定性进行评价分析;基于修正的Mathews稳定图法和临界跨度设计法,对采场暴露面尺寸和最大跨度进行优化.分析认为,当回采进路跨度小于8 m时即可保证采场的稳定性.将所得到的结果应用于现场工业试验,现场采用暴露面尺寸为7.5 m×15 m的进路进行回采,采用现场观测的手段进行回采过程的监测.结果表明,在回采过程中进路的顶板及围岩并未发生垮落及剥落现象,采场围岩稳定性良好.

湘西金矿深部采场稳定性计算机模拟分析

湘西金矿缓倾斜薄矿脉开采深度大， 地质情况复杂，存在一些未能完全解决的技术和理论难题。作者运用ＲＦＰＡ’９８ 数值模拟软件系统， 结合湘西金矿深部开采综合技术研究课题， 计算分析了深部采场的稳定性。计算结果表明： 在断层、裂隙发育的试验采场， 当采场跨度达到６ ｍ 以后， 顶板局部开始垮落；当跨度达到１０ ｍ ｍ 以后， 顶板中部发生冒顶事故。由此提出了相应的采场结构参数、顶板水压支柱支护、地压监测预报等综合地压控制措施。实际应用表明， 这些措施有效地维护了采场的稳定， 使回采作业安全、顺利地完成， 获得了理想的效果。

基于可靠度理论的钢筋混凝土假顶强度确定与配筋设计研究

根据贵州开磷集团用沙坝矿中厚破碎矿体条件,采用钢筋混凝土人工假顶下向分段充填法开采方法,在上分段设计施工钢筋混凝土人工顶板,使用可靠度理论分析了各参数对假顶强度的影响程度,探讨出人工假顶可靠概率下的合理取值,得出钢筋混凝土顶板可靠概率为90%时的假顶承载强度,以及该强度下的假顶厚度值以及合理配筋值。基于可靠度理论的假顶强度确定方法与配筋设计结果表明,采场跨度对假顶强度影响最大,在大跨度、高载荷下假顶承载强度满足需求,矿山效益及回采安全性得到提高。

采场顶板安全厚度与跨度及暴露面积的关系研究

采用极限分析原理建立了基于采场跨度与暴露面积的顶板安全厚度计算模型,利用反演算法深入分析发现,采空区长度与跨度比值k_a>2时,顶板安全厚度值取决于跨度的大小;k_a<2时,顶板安全厚度值取决于暴露面积的大小。结合某钨矿实际情况,选取相关参数进行计算分析,得到了不同跨度与暴露面积的采空区顶板安全厚度。分别选取不同跨度和暴露面积进行分析,进一步论证了顶板安全厚度与采场跨度及暴露面积之间的关系。

金属矿山嗣后充填采场顶板合理跨度参数研究及建议

根据河北某铁矿现有的开采技术条件,对该铁矿嗣后充填采场的结构参数进行了研究,采用材料力学"简支梁"理论计算及Flac数值模拟相结合的手段分析了采场顶板的安全合理跨度。理论计算合理跨度为18 m左右,数值模拟分析采用3种模拟方案,采用"隔一采一"的开采顺序,由此模拟分析了不同尺寸采场跨度条件下矿岩的应力分布、塑性分布及位移变化情况。结果表明,随着矿房跨度的增加,矿房顶、底板围岩的应力由受压状态逐渐转向受拉状态,尤其是当跨度达到20 m时,矿柱的塑性分布范围增加十分明显,矿柱剪切破坏的程度加大,增加了矿柱失稳的可能,所以采取矿房、矿柱宽度为18 m时是比较合理的,这和理论计算的结果是相符的,同时建议在回采过程中,要加强对矿柱及充填体进行应力应变监测,确保矿体的安全高效回采。

缓倾斜破碎不连续矿体采空区稳定性分析

通过对白牛厂矿区的工程地质调查、矿岩力学性质试验,选取了表征矿山岩体工程质量的各种指标,获得了岩体工程分类结果——RMR值和Q值,并根据评分结果分别对井下采场安全跨度和采空区稳定时间进行了评价和预测。应用Mathews稳定图法中稳定数的计算方法,计算出各类岩石的稳定数,然后根据拟合的稳定数与形状因子间的函数关系,得到各类围岩采空区破坏时形状因子,以此计算出了采空区围岩发生破坏时的采场暴露面积。最后,针对矿山井下无支护或支护失效的现状,提出了相关解决方案。

金山金矿条带式胶结充填采矿工艺结构参数优化

合理的采场结构参数可使采场处于有利的力学状态,使围岩的应力、应变分布趋于均匀化。针对金山金矿现有采矿工艺中存在的贫损指标不理想、作业安全性差等问题,进行了条带式胶结充填采矿法试验研究;同时,基于Flac^(3D)软件对采场回采过程进行数值模拟优化,确定合理的采场结构参数为矿柱8 m、矿房10 m。现场工业试验表明:该结构参数提高了采矿回采率及采场生产能力,改善了作业安全性,收到了良好的应用效果。

深井硬岩矿山采场结构参数优化的数值模拟研究

本文利用有限元数值分析软件对深井硬岩矿山采场高度为80m,跨度分别为15m、20m、25m、30m四种工况下的采场稳定性进行了优化数值模拟研究,定量地计算和分析不同跨度下采场围岩的应力、位移和拉应力区的分布状况,确定了有利于采场稳定的结构参数。研究结果表明:在深井硬岩矿山中,当采场高度为80m,采场跨度为20m时,采场围岩的受力状态与整体稳定性较好。研究结果给深井硬岩矿山采场设计提供了新的思路和方法。

基于稳定性图表法和数值模拟的采场跨度优化研究

合理的采场结构参数是地下矿山安全生产、取得良好经济效益的关键问题之一。针对新疆萨热克铜矿所采用的分段空场嗣后充填采矿法,结合现有开拓、采准工程,利用工程岩体分级结果,采用Mathews稳定性图表法分析采场跨度,并结合数值模拟方法,对典型采场跨度尺寸进行数值计算,从位移和应力变化规律两个角度进行分析,得到了采场跨度的合理值为12m。

深部铜矿东部特厚富矿体分段空场嗣后充填法的实践

在白银公司深部铜矿东部特厚富矿体成功地应用了分段空场嗣后充填法,实施多种地压控制措施,保证了中稳凝灰岩条件下20m大跨度空场稳定,达到了强采强出的目的.

九仗沟金矿采场岩体稳定性分析及参数优化

为了研究采场稳定性分析方法与参数优化方法,对嵩县山金矿业有限公司九仗沟金矿试验采场进行了工程地质调查、数字摄影、矿岩力学试验等工作,获取了表征矿山岩体质量的多种指标。利用三维数字摄影测量系统(ShapeMetrix^(3D))对九仗沟金矿100中段进路采场岩体进行现场节理信息采集,分析得到采场岩体结构面产状、节理间距、节理组数、结构面体密度等参数。在此基础上,结合钻孔窥视及岩石力学试验数据信息,采用岩体地质力学分类(RMR)和巴顿岩体质量(Q)分类方法对采场岩体稳定性进行分级。根据获取的指标,利用Mathews图表法对试验采场的跨度进行优化设计,分析认为实际生产中应严格将进路采场跨度控制在7. 5 m以下,以保证进路采场稳定性。

Mathews图解法和Q系统分类法在苍山铁矿采场参数优化的应用

苍山铁矿矿区内褶皱及断层较发育,部分区域矿岩较破碎,给矿山生产带来安全问题。根据苍山铁矿主要矿体地质特征,利用Mathews图解法对采场顶板和上盘稳定性进行分析,基于Q系统分级进行无支护跨度计算。在确保采场顶板稳定的前提下,计算出采场的最大无支护跨度不宜超过13 m。当采场宽度为13 m时,采场最大长度不超过80 m,可以保证采场顶板和上盘的稳定性;当采场长度小于12 m时,采场最大长度不超过100 m,可以保证采场顶板和上盘的稳定性。根据计算结果,苍山铁矿采用了采场跨度为12 m,长度不超过100 m,最大顶板暴露面积不超过1 200 m^(2)的采场布置方式。实际验证表明,采场顶板及上盘稳定性保持较好,未发生顶板冒落现象,采场生产能力和矿石回采率得到提高。

大直径深孔阶段空场嗣后充填法隔离矿柱合理间距研究

基于安徽某铜矿大直径深孔阶段空场嗣后充填法开采技术条件,根据矿柱安全系数公式计算出隔离矿柱合理宽度为20 m左右,运用材料力学简支梁平衡理论分析计算了隔离矿柱合理间距为60-65 m。以理论计算值为依据,数值模拟中采用3种方案分析不同隔离矿柱间距参数下矿岩的应力和位移变化规律。研究结果表明：当隔离矿柱宽度为20 m时,矿体开挖后在采场顶底板表现为拉应力状态,在隔离矿柱处表现为压应力状态,且应力和位移随着隔离矿柱间距的增大而增大,尤其是当隔离矿柱间距为70 m时,采场应力和位移明显增大,矿柱剪切破坏的程度加大,且顶板安全率小于1,因此间距为65 m时是较为合理的,计算结果符合矿山实际。

深部大跨度采场盘区矿柱的失稳研究

盘区矿柱在深部开采过程中起到非常重要的支撑作用,在研究盘区矿柱失稳问题时,为保证回采作业安全,确定合理的盘区矿柱宽度具有重要意义。根据深部大跨度采场的岩梁—狭窄盘区矿柱建立了简化力学模型,利用能量突变分析法,导出盘区矿柱的失稳判据为:ΔΠ> 0时,盘区矿柱处于失稳态;ΔΠ=0时,盘区矿柱处于失稳和稳定态的临界点;ΔΠ不存在时,盘区矿柱处于稳定态。将该判据应用于某铜矿,得到盘区矿柱的安全宽度为31 m。数值模拟及现场位移监测综合分析结果表明,盘区矿柱宽度为31 m时,满足深部开采的安全稳定性要求。

采场跨度优化有限元模拟研究

建立采场模型,经有限元数值模拟计算不同跨度值采场对应的采场顶板围岩应力、位移。通过主应力、正应力、位移等分析,在保证采矿生产安全的前提下,优化选取采场跨度,从而降低采准工程量、采矿损失率以提高采矿效率及效益。

复杂难采矿体空场跨度优化设计与采矿实践

在鸡冠嘴金矿阶段空场嗣后充填采矿试验中，运用模糊数学和数值模拟方法对空场跨度进行优化设计。本文主要介绍了优化设计方法和采矿试验的情况。