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空区稳定性影响因素数值模拟研究

价值工程 2018年第32期37卷 191-192页

作者：房洪亮王宇驰鞍钢集团矿业有限公司辽阳111000

在矿山进行地下开采时,会造成许多空区,这些空区是否稳定对矿山安全有着很大影响,为了研究研究空区稳定性的影响因素,文章运用FLAC3D数值模拟软件建立一个简化模型对何家采区空区进行分析,从厚跨比进行了多组模型数值模拟分析,确定了几... 详细信息

在矿山进行地下开采时,会造成许多空区,这些空区是否稳定对矿山安全有着很大影响,为了研究研究空区稳定性的影响因素,文章运用FLAC3D数值模拟软件建立一个简化模型对何家采区空区进行分析,从厚跨比进行了多组模型数值模拟分析,确定了几个因素对空区围岩及顶板稳定的影响,对生产实际有着一定的指导作用。

关键词：空区稳定性数值模拟内摩擦角粘聚力厚跨比

基于霍克-布朗破坏准则的采场空区稳定性分析

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有色金属 2008年第3期60卷 109-111页

作者：解联库杨小聪刘庆林郭利杰杨天鸿北京矿冶研究总院矿山工程所北京100044 东北大学资源与土木工程学院沈阳110004

使用FLAC3D有限差分软件对安庆铜矿5#柱采场空区进行稳定性分析。结果与回采爆破临近结束时实际发生的矿岩变形破坏状况较为吻合,岩体变形破坏主要集中在空区上部对应的凿岩硐室顶板及大理岩薄板处。分析结果对制定合理有效的支护措施... 详细信息

使用FLAC3D有限差分软件对安庆铜矿5#柱采场空区进行稳定性分析。结果与回采爆破临近结束时实际发生的矿岩变形破坏状况较为吻合,岩体变形破坏主要集中在空区上部对应的凿岩硐室顶板及大理岩薄板处。分析结果对制定合理有效的支护措施、保证空区稳定提供了参考。

关键词：采矿工程空区稳定性霍克-布朗准则 FLAC3D 薄板

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崩落法形成缓倾斜大空区稳定性分析及治理

崩落法形成缓倾斜大空区稳定性分析及治理

作者：邹佳赟江西理工大学

学位级别：硕士

崩落法具有生产能力大、效率高等优点,因此在非贵金属矿山得到广泛采用。崩落法主要通过顶板自身冒落达到足够覆盖层厚度控制地压。某铁矿采用无底柱分段崩落法回采矿体,顶板冒落未达到预期,形成一个大型的缓倾斜空区,已经影响矿山安全... 详细信息

崩落法具有生产能力大、效率高等优点,因此在非贵金属矿山得到广泛采用。崩落法主要通过顶板自身冒落达到足够覆盖层厚度控制地压。某铁矿采用无底柱分段崩落法回采矿体,顶板冒落未达到预期,形成一个大型的缓倾斜空区,已经影响矿山安全和生产。因此亟需对该大型空区进行稳定性分析,这对于矿山企业确定空区危险程度、及时治理采空区以及安全、有效回采空区下部矿体,具有生产指导意义。本论文以该大空区为研究背景,通过现场调查、理论分析、数值模拟、现场监测等手段对大空区稳定性进行分析,提出必要治理措施。本文主要的研究内容和成果如下:(1)通过查阅矿山地质、生产资料以及充分对矿山现场调查基础上,得知矿山概况,查明采空区现状、成因、特征,归纳总结影响其稳定性因素,为后文空区模糊评判提供数据支持。(2)采用层次分析法确定14个影响空区稳定性因素的权重值,根据层次分析排序结果和模糊数学理论建立采空区二级模糊综合评价模型,评判大空区稳定性,得出采空区危险度为Ⅳ等级,大空区稳定性差。(3)利用3DMine建立矿体模型,并应用FLAC对矿体数值模型进行模拟开挖,由数值模拟结果可知空区顶板各线位移下降值在1.78.92cm,顶板拉应力集中明显且最大值0.67MPa,塑性区范围大且表现为剪切、拉伸破坏,顶板3-5线稳定性最差,进一步说明大空区稳定性差。(4)由钻孔视频仪监测到4号钻孔(5线)顶板冒落29.65m,验证模糊评判理论和数值模拟研究结果的可靠性。依据冒落事实,建立顶板垮落一空气耦合模型,研究顶板垮落体以及冲击气浪随垮落高度(时间)速度变化规律。顶板垮落块体在t=1.425s时速度达到最大值12.41m/s,冲击气浪在巷道口的最大冲击速度达724.92m/s。(5)充分考虑大空区实际情况,结合现有空区治理手段,提出以充填为主、封闭墙为辅空区治理办法,通过试验研究得出最佳充填配比,并用数值模拟验证充填治理办法可行有效。

关键词：空区稳定性模糊评判数值模拟顶板监测充填治理

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地下空区激光三维探测及稳定性分析

中国矿业大学学报 2009年第4期38卷 549-553页

作者：刘希灵李夕兵刘科伟王卫华周子龙中南大学资源与安全工程学院湖南长沙410083

为了解决地下空区对露天矿安全生产的影响,针对洛钼集团露天开采境界下覆不明空区,利用激光三维扫描系统通过地表钻孔对空区进行精确三维探测,把激光三维探测的数据导入SURPAC建立空区三维块体模型,研究了SURPAC和FLAC3D的数据转换方式... 详细信息

为了解决地下空区对露天矿安全生产的影响,针对洛钼集团露天开采境界下覆不明空区,利用激光三维扫描系统通过地表钻孔对空区进行精确三维探测,把激光三维探测的数据导入SURPAC建立空区三维块体模型,研究了SURPAC和FLAC3D的数据转换方式,并编制相应程序把空区三维块体模型导入软件FLAC3D进行稳定性数值分析.计算结果显示:该空区模型内各单元内的不平衡力趋近于0;节点(6066,4775,1430)处的Z方向位移趋近于恒定值;初始平衡状态下围岩最大位移量约为0.086 m;围岩中最大拉应力为1.52 MPa,应力集中区最大压应力为12.37 MPa,均小于岩体的抗拉、抗压强度.由此表明,该空区上方地表运动停止,空区上方围岩不会发生拉裂破坏,空区目前处于稳定状态.

关键词：空区探测激光三维扫描 SURPAC FLAC^3D 数据转换空区稳定性

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空区三维激光探测技术及稳定性分析

金属矿山 2014年第12期43卷 181-184页

作者：李群李占金李力河北联合大学矿业工程学院河北唐山063009 河北省矿业开发与安全工程实验室河北唐山063009

由于受采空区周边地质条件和探测技术的制约,传统空区探测技术手段无法得到工作人员不能进入的空区精准数据,以此为基础进行采空区稳定性分析的可靠性程度很低。利用三维激光扫描系统(MDL-VS150)对空区进行精准的激光扫描,基于三维激光... 详细信息

由于受采空区周边地质条件和探测技术的制约,传统空区探测技术手段无法得到工作人员不能进入的空区精准数据,以此为基础进行采空区稳定性分析的可靠性程度很低。利用三维激光扫描系统(MDL-VS150)对空区进行精准的激光扫描,基于三维激光探测所得的点云数据,结合3Dmine软件建立采空区的三维实体模型,运用FLAC3D软件进行空区稳定性分析。根据计算结果对某铁矿采空区的位移和应力进行分析,采空区垂直位移量最大为4.437 cm,围岩的最大拉应力和压应力分别为0.795、3.221 MPa,均小于岩体的抗拉及抗压强度。由此表明,采空区处于稳定状态,在短期内不会发生破坏,但为了矿山长期发展应对空区及时采取有效处理措施。

关键词：空区探测三维激光扫描空区稳定性 MDL-VS150

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某铜矿空区支撑矿柱应力监测及稳定性评价

某铜矿空区支撑矿柱应力监测及稳定性评价

第四届全国矿山采选技术进展报告会

作者：陈柏林马鞍山矿山研究院

介绍了某铜矿西山大空区的概况,叙述了支撑矿柱对空区稳定性所起的作用,通过对矿柱应力长期监测资料的分析,初步得出矿柱应力变化的规律,结合岩石力学基本理论,对支撑矿柱的稳定性作出评价。

关键词：空区稳定性矿柱应力岩体工程强度稳定性评价

来源： cnki会议评论

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缓倾斜中厚矿体采空区稳定性数值模拟分析

矿业工程研究 2011年第4期26卷 44-48页

作者：刘杰万文赵延林湖南科技大学能源与安全工程学院湖南湘潭411201

为研究缓倾斜中厚矿体采空区稳定性,在研究采空区失稳机理以及收集矿床资料、采矿进程及进行室内岩石力学实验的基础上,利用数值模拟软件FLAC对磨坊矿五号井2号矿体4号采场的开采活动进行了模拟.通过对采空区竖向应力分布,塑性区发展趋... 详细信息

为研究缓倾斜中厚矿体采空区稳定性,在研究采空区失稳机理以及收集矿床资料、采矿进程及进行室内岩石力学实验的基础上,利用数值模拟软件FLAC对磨坊矿五号井2号矿体4号采场的开采活动进行了模拟.通过对采空区竖向应力分布,塑性区发展趋势以及剪应变增量的分析,得出了空区的稳定性程度及破坏发展趋势:(1)在空区顶板与地板中心处出现了拉应力的集中;(2)空区剪切破坏首先发生在角隅与矿柱的中下部,导致矿柱的失稳,然后再向空区边缘顶板上部发展,最终导致顶板整体塌陷;(3)一、二步开挖后空区处于稳定状态,最后一步开挖后,采空区失稳.

关键词：缓倾斜中厚矿体空区稳定性数值模拟

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佛子矿采空区声发射监测点优化及稳定性评价

矿业研究与开发 2014年第5期34卷 47-51页

作者：马雄忠王文杰钱立叶鹏熊伟红武汉科技大学资源与环境工程学院湖北武汉430081 金川集团股份有限公司龙首矿甘肃金昌市737100

为确保佛子矿104号矿体生产安全,将声发射监测技术运用于该矿进行采空区监测。通过数值软件FLAC3D对104号矿体进行模拟分析,找出应力集中、位移较大、安全系数小的区段布设声发射监测点,实现声发射网络的优化布设。针对传统声发射分析... 详细信息

为确保佛子矿104号矿体生产安全,将声发射监测技术运用于该矿进行采空区监测。通过数值软件FLAC3D对104号矿体进行模拟分析,找出应力集中、位移较大、安全系数小的区段布设声发射监测点,实现声发射网络的优化布设。针对传统声发射分析方法抗干扰能力不强,预报不准确等问题,引入声发射累计差量指标,并用该指标对104号矿体采空区进行失稳预测,预测结果与实际情况相一致。

关键词：声发射数值模拟累计差量指标空区稳定性

CMS实测地下矿采空区建模及稳定性分析研究

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金属矿山 2009年第8期38卷 5-9页

作者：王运敏刘海林孙国权中钢集团马鞍山矿山研究院

传统的采空区稳定性分析建立的数值分析模型,对空区的形状进行过多的简化,使得建立的空区模型过于简单,稳定性分析的结果可靠性较差。借助三维激光空区监测系统对地下矿山采空区进行三维扫描,精确的获取激光头到空区边界的距离。将全站... 详细信息

传统的采空区稳定性分析建立的数值分析模型,对空区的形状进行过多的简化,使得建立的空区模型过于简单,稳定性分析的结果可靠性较差。借助三维激光空区监测系统对地下矿山采空区进行三维扫描,精确的获取激光头到空区边界的距离。将全站仪测量的定位点坐标输入到CMSposprocess处理软件,将生成的数据输入到矿业工程软件3Dmine中建立起空区的实际赋存模型。研究用VC++编写出可以将3Dmine软件输出的块体质心点坐标直接导入有限差分软件FLAC3D中的应用程序,从而建立起空区力学模型,形成从实测模型到力学计算模型的新方法,大大提高了采空区稳定性分析的准确性和可靠性。结合石人沟铁矿空区稳定性分析工程实践,对石人沟铁矿-60 m水平南区空区进行静力计算,分析空区稳定性,获得了良好效果。

关键词： CMS 实测空区 3Dmine建模空区稳定性数值模拟计算