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基于mathews图解法的采空区稳定性分析

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金属矿山 2022年第6期51卷 40-45页

作者：谢伟倪彬李乾龙王立王星代碧波中国有色金属工业西安勘察设计研究院有限公司陕西西安710054 金属矿山安全与健康国家重点实验室安徽马鞍山243000 中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司安徽马鞍山243000

影响采空区危险性的因素诸多并且复杂性高,甚至部分因素具有一定的模糊性。为方便、快捷地对采空区稳定性进行分析,简化危险性影响因素,以湖南某钨矿为研究背景,基于mathews稳定性图解法理论模型,对不同中段的采空区稳定性进行了理论计... 详细信息

影响采空区危险性的因素诸多并且复杂性高,甚至部分因素具有一定的模糊性。为方便、快捷地对采空区稳定性进行分析,简化危险性影响因素,以湖南某钨矿为研究背景,基于mathews稳定性图解法理论模型,对不同中段的采空区稳定性进行了理论计算,并依据矿山采空区现状,采用数值模拟法分析了当前采空区下各区域的主应力、位移和塑性区的分布,评估当前状态下主采空区的稳定状态。分析结果表明:12个采空区中,CH5号、CH6号、CH8号以及CH12号采空区以及顶板围岩均处于稳定过渡区,采场整体稳定性一般;而CH9号、CH10号采空区则处于支护区,采场顶板的稳定性较差,有发生局部垮落、失稳的可能性;分析结果与矿山实际情况相符合,据此可对空区危险性进行前期预判,降低空区治理费用与安全风险度。

关键词：采空区 mathews图解法稳定性理论主应力

基于mathews图解法的空场嗣后充填采场结构参数优化研究

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中国矿业 2022年第7期31卷 137-142页

作者：魏超城张明罗瑞路彦忠万串串马青海郭利杰新疆哈巴河阿舍勒铜业股份有限公司新疆哈巴河836700 矿冶科技集团有限公司北京100160

阿舍勒铜矿采深逐渐接近1000 m,深部矿岩破碎且采场应力增大,导致采场稳定性问题日益严重。为了确保阿舍勒铜矿深部采场稳定,保证回采作业安全,需要基于工程地质资料优化采场结构参数。本文通过现场调研,获取了地下典型矿岩的单轴抗压强... 详细信息

阿舍勒铜矿采深逐渐接近1000 m,深部矿岩破碎且采场应力增大,导致采场稳定性问题日益严重。为了确保阿舍勒铜矿深部采场稳定,保证回采作业安全,需要基于工程地质资料优化采场结构参数。本文通过现场调研,获取了地下典型矿岩的单轴抗压强度,测量了-100 m中段的地应力,并对地下矿岩进行了岩体质量分级,进而采用mathews图解法,针对采场沿走向布置和垂直走向布置对顶板和边帮开展稳定性分析,基于工程地质资料合理选取了岩石应力系数、节理方位系数和重力调整系数等,得到mathews稳定性系数和容许水力半径的相关关系,最终分析确定了保持采场稳定的最佳结构参数:当采场宽度小于24 m时,采场顶板总能保持稳定;采场垂直矿体走向布置且侧帮矿岩为黄铁矿时,采场长度须小于22.5 m,若侧帮为凝灰岩时,采场长度须小于12.5 m。研究结果可为阿舍勒铜矿采场结构参数优化提供依据,并能为国内同类矿山采场结构设计提供参考。

关键词：阿舍勒铜矿 mathews图解法参数优化结构参数

基于mathews图解法急倾斜采场暴露面冒落分析

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矿冶 2015年第6期24卷 19-23页

作者：孙健陈俊智汤祥昆明理工大学国土资源工程学院昆明650093

针对地下矿山采场结构参数设计中常用方法未能将结构面对岩体的稳定性影响充分考虑等问题,以云南省某铁矿实际情况为基础,通过对矿山上盘围岩进行结构面调查和分析,并应用mathews图解法对急倾斜采场暴露面冒落问题进行研究,计算得出采... 详细信息

针对地下矿山采场结构参数设计中常用方法未能将结构面对岩体的稳定性影响充分考虑等问题,以云南省某铁矿实际情况为基础,通过对矿山上盘围岩进行结构面调查和分析,并应用mathews图解法对急倾斜采场暴露面冒落问题进行研究,计算得出采场巷道不稳定极限跨度为4.37 m,上盘不稳定暴露面积为366 m^2,可以对矿山采场现在出现的一些零星冒落现象做出合理解释。针对采场冒落现象,根据采空区缓冲垫层设计的经验公式,得出冒落垫层厚度为2.7 m的计算结果。研究结果在该矿山实际生产、采场参数优化方面存在一定的指导意义。

关键词：结构面调查 mathews图解法无支护顶板跨度暴露面积垫层

基于mathews图解法的采场围岩稳定性分析

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现代矿业 2013年第7期29卷 18-20,31页

作者：范育青李学锋李伟明张敬中魏艳敏毕节学院资源与安全工程学院广西大学资源与冶金学院长沙矿山研究院有限责任公司

针对国内某铜矿急倾斜中厚矿体采场的结构参数、矿体产状和赋存条件,采用mathews稳定性图解方法分析了该矿-445 m中段1'03采场顶板、矿柱侧帮和围岩的稳定性,为采场结构参数设计优化提供了可靠的依据。

关键词： mathews图解法采场稳定性结构参数优化

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分段矿房嗣后充填采矿采场结构参数优化研究

矿业研究与开发 2021年第10期41卷 1-7页

作者：郭进平晏承园张雯李角群吴世平白银西安建筑科技大学资源工程学院陕西西安710055 中钢集团安徽刘塘坊矿业有限公司安徽六安市237471

针对刘塘坊铁矿现有采矿方法存在人员、设备在采场顶板下作业不安全的问题,推荐了分段矿房嗣后充填采矿方法,并应用mathews图解法对采场结构参数初选。在初选结果的基础上,按照采场跨度取50 m、40 m、30 m和间柱宽度取6 m、7 m、8 m得到... 详细信息

针对刘塘坊铁矿现有采矿方法存在人员、设备在采场顶板下作业不安全的问题,推荐了分段矿房嗣后充填采矿方法,并应用mathews图解法对采场结构参数初选。在初选结果的基础上,按照采场跨度取50 m、40 m、30 m和间柱宽度取6 m、7 m、8 m得到9个组合方案,应用FLAC3D软件对9个采场结构方案进行采场结构稳定性分析;最后,从安全和经济角度对9个组合方案进行综合比较,确定最优的采场结构参数为:采场长度40 m,采场宽度20 m,间柱厚度7 m。

关键词：分段矿房嗣后充填采矿法采场结构参数 mathews图解法数值模拟

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巷道极限跨度研究

中国矿业 2023年第7期32卷 112-117页

作者：王新振侯克鹏孙华芬昆明理工大学国土资源工程学院云南昆明650093 云南省中-德蓝色矿山与特殊地下空间开发利用重点实验室云南昆明650093

随着矿山开采强度和规模逐渐增加,确保锡矿矿区大理岩岩体巷道顶板的稳定对矿山安全生产具有重要意义,极限跨度的计算研究为提升巷道稳定性提供了保障。依据矿山现状,结合板梁理论、mathews图解法与Q系统分级对巷道进行极限跨度分析,并... 详细信息

随着矿山开采强度和规模逐渐增加,确保锡矿矿区大理岩岩体巷道顶板的稳定对矿山安全生产具有重要意义,极限跨度的计算研究为提升巷道稳定性提供了保障。依据矿山现状,结合板梁理论、mathews图解法与Q系统分级对巷道进行极限跨度分析,并研究抗拉强度折减下极限跨度的变化情况。研究结果表明,采用板梁理论计算巷道顶板极限跨度为4.8 m,Q系统分级下的极限跨度为5.0 m,巷道极限跨度取4.8 m;mathews图解法得出实际水力半径值2.184 m,大于其理论水力半径值2.000 m,巷道垂直开口跨度9.3 m超过了极限跨度,需对巷道口暴露空间采取处理措施。巷道岩体抗拉强度衰减10%时的极限跨度为4.2 m;抗拉强度衰减20%时的极限跨度为3.8 m;抗拉强度衰减30%时的极限跨度为3.7 m,达到或超过极限跨度应及时对巷道进行系统支护,使采场保持稳定,增强矿山安全生产。

关键词：巷道极限跨度 mathews图解法抗拉强度衰减

某锡矿地下采空区风险分析评估及治理措施建议

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价值工程 2024年第16期43卷 38-41页

作者：汤敏捷娄底职业技术学院娄底417000

矿场经过开采后,由于其填充所需费用较大,大多数开采矿单位选择将其废弃而不进行填充,且随着后期民采活动的进行,采空区规模逐渐扩大,极易造成垮塌,安全隐患较大,因此有必要对其稳定性进行风险评估,同时提出相应的治理措施。本文以湖南... 详细信息

矿场经过开采后,由于其填充所需费用较大,大多数开采矿单位选择将其废弃而不进行填充,且随着后期民采活动的进行,采空区规模逐渐扩大,极易造成垮塌,安全隐患较大,因此有必要对其稳定性进行风险评估,同时提出相应的治理措施。本文以湖南某锡矿地下采空区为例,通过对其进行现场调查以及通过物探对其老空区积水情况及主要构造破碎带发育情况进行实际勘测,随后采用mathews图解方法和Barton极限跨度法对其稳定性进行综合评估,并给出合理的综合处理措施,为矿山采空区的安全、稳定以及风险评估提供相关理论基础。

关键词：采空区治理 mathews图解法 Barton极限跨度法风险评估

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湘安钨矿多层矿体开采顺序的影响研究

采矿技术 2015年第3期15卷 14-15 24,24页

作者：李运胜杨波长沙矿山研究院有限责任公司湖南长沙410012 辰州矿业湘安钨矿有限责任公司湖南益阳市413500

为了研究湘安钨业有限责任公司湘安钨矿井下多层矿体之间的开采顺序,从安全角度考虑,采用岩石力学分析软件对矿山各矿体之间的开采顺序进行了分析,结果表明,矿体开采顺序为下往上开采,Ⅳ矿体采场长度为50~80 m、中段高度为40 m,采空区... 详细信息

为了研究湘安钨业有限责任公司湘安钨矿井下多层矿体之间的开采顺序,从安全角度考虑,采用岩石力学分析软件对矿山各矿体之间的开采顺序进行了分析,结果表明,矿体开采顺序为下往上开采,Ⅳ矿体采场长度为50~80 m、中段高度为40 m,采空区上盘围岩整体处于稳定区,整体稳定性良好,不会影响Ⅰ矿体和Ⅱ矿体开采,若采场长度大于80 m、中段高度大于40 m,则采空区上盘围岩不稳定。

关键词：多层矿体开采顺序 mathews图解法

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云锡高峰山矿段采场结构参数优化

采矿技术 2022年第6期22卷 180-184页

作者：卢泰宏张楠楠虞云林杨八九云锡设计院有限公司云南个旧市661099 云南亚融矿业科技有限公司云南昆明650093

以高峰山矿体为研究对象,在工程地质调查、岩体物理力学试验分析的基础上,根据矿体赋存形态和开采现状,采用mathews稳定性图解法分析得出,采场的稳定与矿体倾角的变化有关,当采场暴露面积为760~1440 m2时,采场处于极限稳定状态。采用FLA... 详细信息

以高峰山矿体为研究对象,在工程地质调查、岩体物理力学试验分析的基础上,根据矿体赋存形态和开采现状,采用mathews稳定性图解法分析得出,采场的稳定与矿体倾角的变化有关,当采场暴露面积为760~1440 m2时,采场处于极限稳定状态。采用FLAC3D数值模拟软件进行模拟分析,对于不同倾角的矿体,考虑不同的跨度方案,从而确定了合理的采场结构参数,使围岩的应力、应变分布趋于均匀化,减少了矿山地质灾害事故的发生。

关键词：采场结构参数 mathews图解法数值模拟地压控制间柱尺寸