超深巷道围岩应力变化规律及支护技术 被引量：1

1

作者 王胜开 刘家明 +4 位作者 朱志根 余一松 方旭刚 李华华 刘立波 《矿冶工程》 北大核心 2025年第2期54-59,共6页

以云南某矿山为背景,采用理论分析、现场监测、数值模拟相结合的方法,对埋深1 500 m巷道围岩破坏模式进行分析,研究巷道围岩应力的变化规律。结果表明:埋深1 500 m近矿体段主运输巷道及沿脉运输巷道围岩基本属于Ⅰ、Ⅱ类围岩;巷道地层... 以云南某矿山为背景,采用理论分析、现场监测、数值模拟相结合的方法,对埋深1 500 m巷道围岩破坏模式进行分析,研究巷道围岩应力的变化规律。结果表明:埋深1 500 m近矿体段主运输巷道及沿脉运输巷道围岩基本属于Ⅰ、Ⅱ类围岩;巷道地层稳定性对松动圈的影响大于巷道断面尺寸对松动圈的影响;在围岩应力、采动应力、爆破荷载等扰动作用下,巷道拱角围岩应力大于侧帮围岩应力。基于巷道围岩破坏模式,提出了锚杆+钢筋网+喷砼支护方式,3DEC数值模拟结果表明,巷道支护后,巷道两帮、拱顶、底板塑性区深度分别减小了0.5、0.8、0.6 m。 展开更多

关键词 深部开采 巷道 塑性区 围岩 围岩应力 支护方式 数值模拟 破坏模式 围岩稳定性

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矿山深部破碎站右侧硐段应力-结构性破坏研究

2

作者 薛晓强 段振国 +3 位作者 张立立 孟森 张思达 辛杰 《矿业研究与开发》 北大核心 2025年第2期1-8,共8页

为解决深部破碎站右侧硐段开挖后可能引发的应力-结构性破坏问题,使用无人机采集了掌子面地质条件和岩体产状信息,结合显式离散元数值模拟软件3DEC构建了深部破碎站右侧硐段的三维岩体结构数值计算模型,探究深部岩体在高应力条件下的变... 为解决深部破碎站右侧硐段开挖后可能引发的应力-结构性破坏问题,使用无人机采集了掌子面地质条件和岩体产状信息,结合显式离散元数值模拟软件3DEC构建了深部破碎站右侧硐段的三维岩体结构数值计算模型,探究深部岩体在高应力条件下的变形特征、破坏机制和失稳模式,并提出防治措施。研究结果表明,该硐段的围岩稳定性受到红褐色花岗岩地层和灰黑灰色片麻地层接触区以及地应力场的双重控制,导致硐段应力-结构性破坏的原因是破碎站开挖卸荷导致JSet#2与JSet#3节理组与开挖面易形成不利块体。因此,对于节理发育的硐段,应力-结构性破坏灾害是破碎站开挖后需要特别关注的围岩稳定性问题。建议采用“优化开挖参数+联合支护形式”的方法,从表层、浅层和深层3个层次系统地控制破碎站开挖卸荷后的应力-结构性破坏。 展开更多

关键词 深部矿山 高地应力 应力-结构性破坏 三维重构 数值模拟 支护方法

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崩落法开采岩层移动影响因素的数值模拟 被引量：4

3

作者 东龙宾 王少泉 +2 位作者 金长宇 刘召胜 周育 《金属矿山》 CAS 北大核心 2015年第9期40-44,共5页

随着矿山开采深度的增加,岩体所处的力学条件变得复杂,采用崩落法开采的深部矿体岩层移动规律受多种因素影响且不同于浅部。离散元法是基于不连续性假设的数值方法,它特别适合于求解节理岩体中的非连续性问题。基于离散元理论,采用数值... 随着矿山开采深度的增加,岩体所处的力学条件变得复杂,采用崩落法开采的深部矿体岩层移动规律受多种因素影响且不同于浅部。离散元法是基于不连续性假设的数值方法,它特别适合于求解节理岩体中的非连续性问题。基于离散元理论,采用数值计算软件3DEC,分析了不同节理倾角、不同侧压力系数及不同开挖阶段对深部矿体崩落法开采过程中岩层移动规律的影响,研究结果表明:不同倾角的优势结构面对崩落发展趋势影响显著,水平节理对崩落发展有良好促进作用;侧压力系数越大,崩落高度越小;深部矿体开采过程中,由于承压拱的存在,开采高度为120 m时,并未引起大范围塌陷。研究结果可为深部矿体崩落法开采岩层移动规律及地表沉陷范围的确定提供一定的参考依据。 展开更多

关键词 离散元 深部开采 崩落法 岩层移动 数值模拟

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深部复杂地压崩落法回采数值模拟 被引量：4

4

作者 肖益盖 王星 杨家冕 《金属矿山》 CAS 北大核心 2015年第S1期12-15,共4页

桃冲矿业公司长龙山矿床开采历史比较长,矿床地质条件比较复杂,浅部曾用露天开采,后转入地下之后采用的采矿方法为无底柱分段崩落法。现存在的问题主要有其0 m水平以上为急倾斜厚大矿体,0 m水平以下后由急倾斜矿体变为缓倾斜矿体,地压... 桃冲矿业公司长龙山矿床开采历史比较长,矿床地质条件比较复杂,浅部曾用露天开采,后转入地下之后采用的采矿方法为无底柱分段崩落法。现存在的问题主要有其0 m水平以上为急倾斜厚大矿体,0 m水平以下后由急倾斜矿体变为缓倾斜矿体,地压条件比较复杂。为分析矿体倒转之后回采引起的地压影响,采用数值模拟方法,建立计算模型,分析地压分布规律,结果显示采用单翼推进回采方案有利于控制地压,为矿山生产提供理论依据。 展开更多

关键词 深部 复杂地压 崩落法 数值模拟

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倾斜中厚矿体卸压开采应力迁移规律 被引量：19

5

作者 刘建坡 陈斌 杨宇江 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1349-1352,共4页

针对金属矿床围岩破碎、采准巷道受地压影响破坏严重的现象,应用数值模拟的方法,对不同开挖方式下岩体应力场变化规律和分布特征进行了分析,探讨了通过卸压工程调控应力场迁移的力学机制,为采场结构参数的优化提供了理论依据.研究表明:... 针对金属矿床围岩破碎、采准巷道受地压影响破坏严重的现象,应用数值模拟的方法,对不同开挖方式下岩体应力场变化规律和分布特征进行了分析,探讨了通过卸压工程调控应力场迁移的力学机制,为采场结构参数的优化提供了理论依据.研究表明:开挖矿体会造成附近岩体内的应力重新分布,采用增大空区跨度和减小空区高度的回采方案,可以实现卸压开采的目的;结合某铜矿倾斜中厚矿体条件,进路布置在距矿体下盘6 m处,进路附近的垂向应力降低18%,能够满足卸压及经济效益的要求. 展开更多

关键词 无底柱分段崩落法 卸压开采 应力迁移 数值模拟

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深部矿体无底柱分段崩落法回采顺序优化研究 被引量：15

6

作者 郭进平 强浩 +2 位作者 刘少青 吕凤罗 秦超 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2020年第9期11-17,共7页

为了分析四方金矿深部矿体由空场法转崩落法回采时,不同回采顺序引起的地压活动规律,应用FLAC3D建立数值模型,对该矿4种不同回采方案的位移、应力、塑性区的分布规律进行了研究。研究结果表明:回采方案一的最大垂直位移为3.7cm、最大拉... 为了分析四方金矿深部矿体由空场法转崩落法回采时,不同回采顺序引起的地压活动规律,应用FLAC3D建立数值模型,对该矿4种不同回采方案的位移、应力、塑性区的分布规律进行了研究。研究结果表明:回采方案一的最大垂直位移为3.7cm、最大拉应力为0.22MPa、塑性区变形量为240×10^4 m^3,相对其他方案的最大值分别降低30.2%、59.3%、1.3%,为最优回采顺序方案,即从一分层北端→一分层中部和二分层北端→一分层南端和二分层中部的方式依次阶梯式回采。经矿山生产实践证明,该回采方案能够有效保障生产安全。 展开更多

关键词 回采顺序优化 深部矿体 塑性区 数值模拟 无底柱分段崩落法

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黔西南锦丰金矿地应力测试及分布特征研究 被引量：3

7

作者 左宇军 荣鹏 +4 位作者 林健云 郑禄璟 潘超 陈庆港 金开玥 《贵州大学学报（自然科学版）》 2022年第4期1-8,共8页

黔西南锦丰金矿矿体最大埋深在900 m以上,随着开采深度的增加,应力环境变得极为复杂,巷道围岩失稳问题日益突显。针对黔西南锦丰金矿开发过程中面临的矿体赋存状态复杂、围岩稳定性差等问题,采用套孔应力解除法对锦丰金矿90 m、150 m中... 黔西南锦丰金矿矿体最大埋深在900 m以上,随着开采深度的增加,应力环境变得极为复杂,巷道围岩失稳问题日益突显。针对黔西南锦丰金矿开发过程中面临的矿体赋存状态复杂、围岩稳定性差等问题,采用套孔应力解除法对锦丰金矿90 m、150 m中段进行现场地应力测试,获得了测点地应力赋存状态。结合研究区域的具体地质背景和相关实测数据资料,利用有限差分软件进一步分析地应力场影响因素。研究结果表明:90 m、150 m中段地应力场处于中高等应力水平,各测点主应力中有2个倾角较小,接近水平应力,1个倾角较大,接近垂直应力,实测σ_(z)基本等于上覆岩层重量γH;最大主应力方位角处于187~245°,整体呈NE-SW向,通过分析地应力场与区域地质构造的内在联系,总体可以推断,实测地应力场分布方向与构造应力方向基本一致;地形差异、断层构造及埋深等因素对地应力场分布特征产生一定影响。 展开更多

关键词 深部开采 地应力 分布特征 应力解除法 数值模拟

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深埋巷道分区破裂过程的数值模拟 被引量：4

8

作者 唐礼忠 范若楠 宋徉霖 《工程爆破》 CSCD 2020年第4期1-7,共7页

为研究深埋巷道分区破裂化现象产生,更好地指导深部矿产的开采,基于ABAQUS有限元软件,利用冬瓜山铜矿岩石性质参数,结合Mohr-Coulomb本构模型,采用分阶段模拟的方法,对深埋巷道周边围岩的破坏过程进行了三维数值模拟,并将数值模拟结果... 为研究深埋巷道分区破裂化现象产生,更好地指导深部矿产的开采,基于ABAQUS有限元软件,利用冬瓜山铜矿岩石性质参数,结合Mohr-Coulomb本构模型,采用分阶段模拟的方法,对深埋巷道周边围岩的破坏过程进行了三维数值模拟,并将数值模拟结果与冬瓜山铜矿实测破坏情况进行了对比。模拟结果可以看出分区破裂产生的严重程度不仅与岩石的力学属性及地应力大小有关,也与开挖隧道的长度以及开挖后经过的时间有关。模拟结果可以较好地再现分区破裂化现象,并揭示其形成过程,具有良好的工程实践意义。 展开更多

关键词 分区破裂化 有限元法 数值模拟 矿山深埋巷道 高地应力

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分段崩落法回采顺序对进路受力状态影响分析 被引量：2

9

作者 张贵银 尚继斌 《铜业工程》 CAS 2022年第2期31-34,共4页

某金矿主要开采7-2#矿脉,矿体及围岩节理裂隙发育,且矿体赋存深度超过500m,在较大地应力条件下围岩受采动影响极易冒落。该矿浅部资源采用干式嗣后充填采矿法时岩层不易控制,且留设矿柱造成高品位矿石损失率较高,冒落的围岩混入矿石中... 某金矿主要开采7-2#矿脉,矿体及围岩节理裂隙发育,且矿体赋存深度超过500m,在较大地应力条件下围岩受采动影响极易冒落。该矿浅部资源采用干式嗣后充填采矿法时岩层不易控制,且留设矿柱造成高品位矿石损失率较高,冒落的围岩混入矿石中使贫化率居高不下。为解决上述问题,在开采深部资源时变更为进路式无底柱分段崩落法开采,而不同进路的回采顺序对与之相邻的回采进路受力状态影响较大,为提高进路内凿岩、出矿作业的安全性,需深入分析回采顺序与进路稳定性之间的关系。结合实际,本文提出了5种进路回采顺序,并通过FLAC3D数值模拟对各回采顺序条件下进路的受力进行了分析,结果表明采用双翼阶梯式回采方式,进路周边围岩应力分布较为均匀,回采进路一定时期内能够保持稳定,可大幅提高进路内作业安全性。 展开更多

关键词 深部厚矿体 回采顺序 分段崩落法 进路受力状态 数值模拟

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垮落法与充填开采破坏范围和超前应力对比分析 被引量：1

10

作者 贾荣兰 郭卫 《煤》 2018年第2期11-14,共4页

为分析兴宁一矿1207工作面垮落法开采和充填开采后,覆岩破坏范围和超前支撑压力分布特征,采用UDEC数值模拟的方法,根据1207工作面的地质采矿条件建立数值模拟模型,分别对垮落法开采和充填开采后的覆岩破坏范围和超前支撑压力进行模拟。... 为分析兴宁一矿1207工作面垮落法开采和充填开采后,覆岩破坏范围和超前支撑压力分布特征,采用UDEC数值模拟的方法,根据1207工作面的地质采矿条件建立数值模拟模型,分别对垮落法开采和充填开采后的覆岩破坏范围和超前支撑压力进行模拟。模拟得出垮落法开采和充填开采时覆岩破坏范围分别是30 m和2 m,超前支撑压力峰值位置分别为4 m和1 m,峰值分别为22 MPa和17 MPa,超前影响范围分别为25 m和15 m。可以得出充填法开采相较于垮落法开采对覆岩应力分布和破坏范围的影响减弱很多。 展开更多

关键词 覆岩破坏范围 超前应力 UDEC数值模拟 充填开采 垮落法开采

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特厚煤层综放开采应力场变化的FLAC^(3D)模拟研究 被引量：1

11

作者 王军 《陕西煤炭》 2016年第4期42-45,共4页

通过对某矿井302综放工作面巷道掘进、工作面回采过程进行FLAC3D模拟研究,探讨了巷道掘进和工作面回采期间应力场的变化,对采空区侧煤柱内应力集中情况,工作面回采期间的初次来压、一次见方、二次见方、临近停采线等阶段煤壁前方支承压... 通过对某矿井302综放工作面巷道掘进、工作面回采过程进行FLAC3D模拟研究,探讨了巷道掘进和工作面回采期间应力场的变化,对采空区侧煤柱内应力集中情况,工作面回采期间的初次来压、一次见方、二次见方、临近停采线等阶段煤壁前方支承压力的分布进行了详细分析,可为工作面矿压监测与防治提供重要依据。 展开更多

关键词 FLAC3D 数值模拟 应力场 有限差分法 综放工作面

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超高分段放矿体内部应力演化规律研究

12

作者 柳蕴洋 任崇阁 张治强 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2023年第3期32-38,共7页

采用物理模型、数值模拟和理论分析的方法研究超高分段放矿体内部应力的演化规律,自制相似比为1∶50的超高分段物理试验模型,分别进行分段高60 m、70 m和80 m的放矿试验,研究放矿体内部流动规律,采用离散元数值模拟矿体内部应力。研究... 采用物理模型、数值模拟和理论分析的方法研究超高分段放矿体内部应力的演化规律,自制相似比为1∶50的超高分段物理试验模型,分别进行分段高60 m、70 m和80 m的放矿试验,研究放矿体内部流动规律,采用离散元数值模拟矿体内部应力。研究结果表明:增大放矿高度会提高纵向发育速度,加快应力结拱速度和强度,并抑制矿石放出速度;放矿高度与上部矿岩放矿时下降距离呈正相关;在超高分段放矿体内部更容易形成应力拱,同一水平越靠近中心位置的散体颗粒垂直应力越低,埋藏深度越高的垂直应力越大,并会向水平方向转移,应力拱中心随着颗粒流动会发生偏移。 展开更多

关键词 崩落采矿法 超高分段 应力演化规律 数值模拟 应力拱

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某金矿深部开采地压研究 被引量：1

13

作者 周喻 丁剑锋 梅金 《勘察科学技术》 2010年第1期10-14,共5页

深部开采与浅部开采存在较大的不同,其中一个显著的特点就是高地应力。以某高地应力金矿深部开采为工程背景,基于数值模拟软件FLAC3D,对比分析留矿采矿法与使用三种不同强度充填材料的充填采矿法,研究采场在高地应力条件下的地压显现规... 深部开采与浅部开采存在较大的不同,其中一个显著的特点就是高地应力。以某高地应力金矿深部开采为工程背景,基于数值模拟软件FLAC3D,对比分析留矿采矿法与使用三种不同强度充填材料的充填采矿法,研究采场在高地应力条件下的地压显现规律。通过研究发现随着采矿深度的加大,充填采矿法中采场顶部和底部的应力集中区、两帮围岩拉应力区范围及最大值均小于留矿采矿法,同时,围岩中产生的塑性区较小,说明充填采矿法较好地控制深部采场地压显现。 展开更多

关键词 深部开采 地压 数值模拟 留矿采矿法 充填采矿法

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