动载作用下锚固体应力波传递及破坏特征研究

为研究动载作用下锚固体的应力波传播规律及破坏特征,利用分离式霍普金森杆(SHPB)对锚固体试件开展了不同预应力及不同冲击次数的冲击试验。研究结果表明:随着预应力增加,锚固围岩中应力波峰值逐渐增加,衰减速度逐渐减小,增大锚杆预应力,锚固自由端拉伸波峰值明显减小;随锚固体试件预应力增加,锚固体轴力损失越快,轴力损失率呈二次线性增加的趋势;预应力较小时,锚固自由端围岩产生裂缝较多,多次冲击下裂缝距离较为接近;随着预应力的增加,自由端头破坏程度减弱;随着预应力增加,拉拔最大位移量越来越小,未受动载作用的原始试件拉拔后未出现明显的破坏;动载作用后,随着预应力增大,锚固端头发生一定程度的劈裂破坏,预应力持续增加劈裂破坏程度越来越弱。

红泥坡铜矿井下充填方式对比选择研究

红泥坡铜矿具有资源量大、品位高(达1.67%)、易选、矿岩稳固等特点,但地表覆盖农田、部分工业设施及村落,属于复杂典型的“三下开采”矿床。因此针对红泥坡铜矿地表设施安全问题和下一步矿体回采安全问题,分别提出了全尾砂+级配碎石膏体胶结充填方案和分级尾砂胶结充填方案,并且对这两个充填方案从系统建设成本、运营成本等主要技术经济指标进行了系统对比分析。结果表明:全尾砂+级配碎石膏体自流+泵送充填工艺方案具有运营成本低、充填总成本(24.78元/t)低、矿石回收率高等优点,最终确定全尾砂+级配碎石膏体自流+泵送胶结充填方案。

某铜矿露天转地下隔离矿柱的确定研究

露天转地下隔离矿柱的确定是露天转地下开采经常面临的重要问题,对金属矿山地下安全生产极其重要。根据某铜矿的采矿工艺、开采深度以及工程地质条件,采用理论计算和FLAC 3D有限差分法数值软件对不同厚度的隔离矿柱进行了模拟分析。结果表明,当隔离矿柱厚度为20 m时,地下开挖导致的顶板变形较小且趋于平稳。20 m是该矿山隔离矿柱厚度的最优值,能够满足安全生产要求。分析结果为露天转地下安全高效回采提供了理论依据和技术指导。

青麦地大型石灰岩露天采场高陡边坡稳定性分析

青麦地石灰岩露天矿开采深度大,终了开采形成的采场边坡高度高,边坡角也陡,采场边坡的稳定性直接关系到矿山的正常运营,也影响到其深部延伸开采设计的合理性,因此其边坡稳定性分析评价至关重要。根据工程地质条件、地形特征、开采现状和岩体质量评价,采用极限平衡法边坡分析软件建立边坡稳定性计算模型对其各个边帮进行稳定性计算分析。分别计算了在自重、自重+爆破、自重+地震状态3种工况条件下的边坡安全系数,结果表明:该露天矿终了境界边坡处于稳定状态,满足安全等级的要求,说明该终了采场设计的边坡结构参数具有一定的可行性和合理性;同时也建议边坡靠帮时采用光面爆破、预裂爆破等减震技术措施,为该露天矿的持续安全开采提供指导依据。

废石−风砂高浓度料浆管道输送数值模拟及管输阻力新模型

为研究废石−风砂高浓度充填料浆自流输送管道输送特性,将矿山实际充填管路进行还原,应用FLUENT软件进行输送模拟研究。结果表明:充填料浆在管道的管径方向有明显的速度梯度;随料浆流速的增大,料浆的输送沿程阻力损失基本呈线性增大;质量浓度对管输阻力的影响非常大,在充填料浆质量浓度相差2%左右时,管道单位长度的阻力损失会相差20%~30%。通过对不同骨料比的充填料浆进行数值模拟,可知废石风砂质量比为6:4的浆体稳定性和流动性相对较好,更有利于管道输送。建立了管输阻力新模型,并通过工业试验对模型进行检验,验证了新的管输阻力模型的可靠性,研究结果为该矿选取充填系统的运行参数提供了重要依据。

曼空200万t/a大型石灰岩露天矿边坡稳定性分析

曼空石灰岩露天矿开采深度很大,岩性较差,采场边坡的稳定性直接关系到矿山的正常运营,也影响到其深部延伸开采设计的合理性,因此其边坡稳定性分析评价至关重要。根据工程地质条件和岩体质量评价,采用FLAC2D和Slide 6.0两种岩土边坡分析软件建立边坡模型,对其各个分区的边坡进行稳定性计算分析。分别计算了在自重、自重+爆破、自重+地震状态3种工况条件下的边坡安全系数,结果表明该露天矿终了境界边坡处于稳定状态,满足安全等级的要求,说明该终了采场设计的边坡结构参数具有一定的可行性和合理性;同时也建议边坡靠帮时采用光面爆破、预裂爆破等减震技术措施。

因民铜矿大水沟矿段地下开采对主副竖井的稳定性影响分析

为确保地表主副井的稳定,采用有限差分程序FLAC3D模拟地下矿体开采对主副井稳定性的影响。计算了矿体开采过程中地表及主副井的下沉变形量,并参照我国评判采空区场地稳定性等级标准进行评判。模拟结果表明:岩层移动是一个自下而上传递的动态过程,地下开采对上部主副井产生的下沉变形量很小,未超过10 cm的地表下沉控制标准;同时地下开采也未在主副井所处的围岩产生塑性扰动区,说明主副井处于安全稳定的状态。研究结果为地下采场的布置设计和主副井安全运行提供了指导性的依据。