崩落法开采岩层移动影响因素的数值模拟 被引量：4

1

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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阶段嗣后充填法采场应力与变形规律及稳定性研究 被引量：19

2

作者 胡超 丁成功 +2 位作者 金长宇 东龙宾 陈五九 《金属矿山》 CAS 北大核心 2021年第7期58-65,共8页

某铁矿采用阶段空场嗣后充填法开采,目前-450 m首采中段的回采工作即将结束,拟在-390 m新中段的开拓中将阶段高度从原来的60 m提高到90 m,阶段高度提高了50%。为了研究急倾斜厚大矿体在阶段空场嗣后充填法开采条件下的应力变形规律,采... 某铁矿采用阶段空场嗣后充填法开采,目前-450 m首采中段的回采工作即将结束,拟在-390 m新中段的开拓中将阶段高度从原来的60 m提高到90 m,阶段高度提高了50%。为了研究急倾斜厚大矿体在阶段空场嗣后充填法开采条件下的应力变形规律,采用相似材料试验和数值模拟相结合的方法,考虑了首采中段和多盘区对新中段回采充填的影响,通过分析得到了采场矿柱和围岩的应力与变形规律。结果表明:在阶段高度提升后的新中段回采充填过程中,矿柱被揭露后矿柱内的应力会大幅增加,并随应力集中程度增加而导致矿柱的剪切破坏;采场内最大变形出现在中间盘区矿房顶板,最大主应力及塑性区主要出现在中间矿柱的中下位置,最大主应力、沉降变形及塑性区呈中间大两边小的对称性分布,最小主应力出现在两边矿房顶角处;盘区矿房采用间隔回采形成的最小主应力和沉降变形小于顺序开采,矿房的回采顺序对最大主应力的影响较小;随着矿柱宽度增加,采场内最大最小主应力、变形值及塑性区范围呈逐渐减小的趋势。研究成果对国内外采用空场嗣后充填法开采的同类型矿山具有借鉴意义。 展开更多

关键词 深部开采 相似材料 充填开采 嗣后充填 数值模拟 采场稳定性

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焦家金矿破碎矿体采场进路的跨度优化研究 被引量：5

3

作者 刘冬 金长宇 +2 位作者 夏自锋 东龙宾 赵潘潘 《金属矿山》 CAS 北大核心 2014年第2期18-21,共4页

焦家金矿-390 m中段矿体赋存条件为缓倾斜,中厚破碎矿体,随着开采深度的增加,深部地应力也随之增加,开采难度加大,岩体的节理、裂隙更为发育,出现更多破碎不稳定的岩体,在开采过程中极易导致安全事故的发生,严重影响矿山的安全生产与经... 焦家金矿-390 m中段矿体赋存条件为缓倾斜,中厚破碎矿体,随着开采深度的增加,深部地应力也随之增加,开采难度加大,岩体的节理、裂隙更为发育,出现更多破碎不稳定的岩体,在开采过程中极易导致安全事故的发生,严重影响矿山的安全生产与经济效益。为此,综合运用3GSM、钻孔摄像与声波测试等手段确定试验采场结构面分布情况,通过离散元数值模拟方法建立了离散元模型,从变形、应力以及节理变形等多角度分析了试验采场在开挖过程中的基本力学行为规律,从而确定了焦家金矿上向水平进路充填法的采场最佳跨度是7.5 m,实现了矿山的安全经济开采,得出的结论与现场实际施工情况相符,进而验证了研究结果的正确性,对于其他相似矿山具有借鉴意义。 展开更多

关键词 破碎岩体 采场跨度 采场稳定性 离散元 数值模拟

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阶段矿房法采空区围岩稳定性分析及处理方案 被引量：3

4

作者 李元辉 东龙宾 +1 位作者 解世俊 赵兴东 《金属矿山》 CAS 北大核心 2013年第11期17-20,共4页

张家沟硫铁矿经过多年开采,在井下形成了大量采空区,给下部矿体的开采带来了很大安全隐患。在综合分析张家沟硫铁矿采空区存在现状及地质概况的基础上,提出了3种开采方案,采用FLAC3D对+120 m水平的采空区稳定性进行数值模拟计算,分析了... 张家沟硫铁矿经过多年开采,在井下形成了大量采空区,给下部矿体的开采带来了很大安全隐患。在综合分析张家沟硫铁矿采空区存在现状及地质概况的基础上,提出了3种开采方案,采用FLAC3D对+120 m水平的采空区稳定性进行数值模拟计算,分析了不同回采方案下矿柱及空区应力场的变化规律,通过对比分析,确定采场最优回采顺序,在此基础上,提出了采空区的处理方案,安全崩落顶盖,在113采场底柱上部形成足够厚度的松散垫层。研究结果可为现场的施工设计提供科学依据。 展开更多

关键词 采空区 数值模拟 稳定性分析 回采顺序FLAC3D

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利用位移场计算地下开采引起的地表变形 被引量：1

5

作者 王鹏 石露 东龙宾 《金属矿山》 CAS 北大核心 2016年第10期155-160,共6页

地表的水平变形、倾斜和曲率是评价场地变形情况和划分移动界限的重要指标。地表上一点的变形值随方向而变化,然而传统的剖面法则是沿剖面方向计算地表变形,因此不仅有可能低估了地表变形值,也难以获得变形等值线图。将地表离散成规则... 地表的水平变形、倾斜和曲率是评价场地变形情况和划分移动界限的重要指标。地表上一点的变形值随方向而变化,然而传统的剖面法则是沿剖面方向计算地表变形,因此不仅有可能低估了地表变形值,也难以获得变形等值线图。将地表离散成规则的网格,基于最小二乘法并利用相邻节点位移信息计算节点的水平变形矩阵、倾斜向量和曲率向量。最后通过形函数插值获得整个地表的变形场。案例表明,该方法能够准确地获得地表每点的最大变形值和方向,并易于形成变形等值线图。由此可见,本方法克服了传统剖面法缺点,为有效地评价地下矿山开采引起的地表移动提供手段。 展开更多

关键词 地表变形 最小二乘法 移动界限 水平变形 倾斜 曲率

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露天转地下开采强降雨入渗特征分析及降雨入渗量预测

6

作者 张艺山 何祥 +3 位作者 张妨 王少泉 东龙宾 兰舟 《矿冶工程》 CAS 北大核心 2024年第6期23-27,共5页

针对露天转地下崩落法开采强降雨入渗量估算问题,以海南石碌铁矿北一采区露天转地下工程为例,借助现场调查、塌陷区数值模拟,分析了北一采区崩落法开采过程覆岩沉陷“三带”特征;采用覆盖层非饱和数值计算模型,分析了不同覆盖层形态对... 针对露天转地下崩落法开采强降雨入渗量估算问题,以海南石碌铁矿北一采区露天转地下工程为例,借助现场调查、塌陷区数值模拟,分析了北一采区崩落法开采过程覆岩沉陷“三带”特征;采用覆盖层非饱和数值计算模型,分析了不同覆盖层形态对降雨渗入系数的影响;结合矿山实测降雨和排水数据,对冒落带渗入系数、地表径流系数等进行了统计和反演分析。计算得到北一采区露天转地下强降雨入渗量为225 386 m^(3),可为露天转地下开采防排水系统设计提供依据。 展开更多

关键词 露天转地下 降雨入渗 崩落法 渗入系数 渗透系数 入渗量预测 涌水量 裂隙带 冒落带 覆盖层

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红透山铜矿深部采场回采顺序的数值模拟及优化 被引量：11

7

作者 程崇强 东龙宾 徐世达 《金属矿山》 CAS 北大核心 2016年第9期66-68,共3页

针对红透山铜矿处于高应力环境下的深部采场,为确保回采过程中的采场稳定性,通过数值模拟探讨合理的回采顺序。基于矿山实际生产条件,提出6种回采方案,并采用FLAC3D进行数值模拟计算,分析不同方案回采过程中的应力、位移分布特征。计算... 针对红透山铜矿处于高应力环境下的深部采场,为确保回采过程中的采场稳定性,通过数值模拟探讨合理的回采顺序。基于矿山实际生产条件,提出6种回采方案,并采用FLAC3D进行数值模拟计算,分析不同方案回采过程中的应力、位移分布特征。计算结果表明:方案六所处的应力环境最为有利,安全性最高,矿柱明显起到了缓解顶板应力集中的作用,顶板、帮壁处是应力最为集中区域;方案二在回采过程中竖向位移最小,但在最终状态各方案位移较为接近。综合考虑,方案六为最优回采顺序。 展开更多

关键词 深部采场 回采顺序 数值模拟 采场稳定性

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基于Laubscher崩落图法的某铁矿矿岩可崩性分析 被引量：2

8

作者 李旭东 东龙宾 《矿业工程》 CAS 2019年第5期21-22,共2页

矿岩可崩性是衡量矿岩发生崩落的难易程度,对于崩落法开采矿山,首采分层开采后,上覆矿岩能否连续冒落是矿山重点关注的问题之一。研究依托敦德铁矿,在岩体质量分级基础上,基于 Laubscher 崩落图法分析了矿岩可崩性,为矿山掌握首采分层... 矿岩可崩性是衡量矿岩发生崩落的难易程度,对于崩落法开采矿山,首采分层开采后,上覆矿岩能否连续冒落是矿山重点关注的问题之一。研究依托敦德铁矿,在岩体质量分级基础上,基于 Laubscher 崩落图法分析了矿岩可崩性,为矿山掌握首采分层开采后围岩可崩性提供了依据,对于矿山设计、生产具有重要的指导意义。 展开更多

关键词 Laubscher 崩落图法 可崩性分析 岩体质量

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基于C-ALS的三维激光扫描技术在采空区探测中的应用 被引量：11

9

作者 东龙宾 王少泉 +2 位作者 蔺帅宇 庞森 乔洪斌 《有色金属（矿山部分）》 2019年第2期1-4,共4页

进行精确的采空区探测是进行采空区稳定性分析和治理的前提。基于三维激光扫描探测技术,采用采空区探测系统C-ALS对雅满苏地下矿采空区形态进行精确探测,建立了可视化采空区三维实测模型,获取了采空区三维形态、空间位置、空区体积、顶... 进行精确的采空区探测是进行采空区稳定性分析和治理的前提。基于三维激光扫描探测技术,采用采空区探测系统C-ALS对雅满苏地下矿采空区形态进行精确探测,建立了可视化采空区三维实测模型,获取了采空区三维形态、空间位置、空区体积、顶板暴露面积等关键信息。根据三维激光探测结果,结合3DMine矿业软件耦合建立了完整矿区现状三维模型。实践表明该探测系统能够对地下空区进行精确的全方位扫描,操作简单、安全,探测结果可为下一步采空区稳定性分析和处理方案的确定提供重要依据。 展开更多

关键词 采空区 探测技术 三维激光扫描 三维建模

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考虑多因素的一步矿房采场跨度优化 被引量：2

10

作者 东龙宾 王少泉 +2 位作者 张华 周育 何祥 《金属矿山》 CAS 北大核心 2018年第10期31-35,共5页

合理采场结构参数的确定是控制地压危害、实现矿体安全高效开采的重要措施之一。不同采场结构参数的优劣由多个指标判定,而各项参数的指标优劣趋势往往不统一。针对张庄铁矿的生产实际,通过FLAC3D数值模拟,获取能量释放率、屈服率以及... 合理采场结构参数的确定是控制地压危害、实现矿体安全高效开采的重要措施之一。不同采场结构参数的优劣由多个指标判定,而各项参数的指标优劣趋势往往不统一。针对张庄铁矿的生产实际,通过FLAC3D数值模拟,获取能量释放率、屈服率以及顶板拉应力区率,结合胶结充填率,利用层次分析法和模糊综合评判法获取综合评价指标,对一步矿房采场跨度优劣进行评价,再利用遗传算法优化出最优的采场跨度,为非等宽采场结构参数的选择提供理论基础。研究成果和技术方法可以运用于其他采用充填法开采的大型深部金属矿山。 展开更多

关键词 采场跨度 数值模拟 层次分析法 模糊综合评价 遗传算法

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采空区影响下的矿体开采安全可靠性分析 被引量：2

11

作者 庞森 东龙宾 《矿业工程》 CAS 2018年第6期46-48,共3页

大量未处理的采空区严重影响着井下开采的安全,以雅满苏铁矿为依托工程,基于矿山开采现状,通过数值模拟方法分析了采空区影响下的矿体开采安全可靠性问题,为开采方案的确定提供了依据。

关键词 采空区 数值模拟 可靠性分析 开采方案

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基于点安全度法的采场隔离矿柱稳定性分析 被引量：1

12

作者 吴荣高 东龙宾 何祥 《矿业工程》 CAS 2023年第6期10-13,共4页

崩落法开采会引起地表塌陷,在国家对于矿山安全和环保监管日益严格的背景下,应用充填法开采的矿山越来越多,许多矿山已开始由崩落法向充填法转型。为保证开采安全,在崩落法和充填法开采范围间需设置隔离矿柱,确保二者互不干扰。隔离矿... 崩落法开采会引起地表塌陷,在国家对于矿山安全和环保监管日益严格的背景下,应用充填法开采的矿山越来越多,许多矿山已开始由崩落法向充填法转型。为保证开采安全,在崩落法和充填法开采范围间需设置隔离矿柱,确保二者互不干扰。隔离矿柱的稳定性受影响因素较多,通过数值模拟手段,基于点安全度法,对隔离矿柱的安全性进行了分析,提出了隔离矿柱尺寸。研究结果可为类似矿山矿柱留设方式提供一定的参考。 展开更多

关键词 隔离矿柱 点安全度 数值模拟 充填法

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张庄铁矿充填法开采顶柱安全厚度数值模拟研究 被引量：1

13

作者 王玉富 东龙宾 +2 位作者 王南南 田奇志 陶磊 《采矿技术》 2023年第4期44-47,共4页

充填采矿法开采的矿山,最后一个阶段顶柱的合理厚度设置对于矿山安全高效至关重要。如若顶柱厚度太薄,易引发顶板破裂和垮塌,危害矿山人员安全;如若顶柱过厚,则会造成矿产资源的浪费。因此,通过数值模拟手段,基于位移场、应力场、塑性... 充填采矿法开采的矿山,最后一个阶段顶柱的合理厚度设置对于矿山安全高效至关重要。如若顶柱厚度太薄,易引发顶板破裂和垮塌,危害矿山人员安全;如若顶柱过厚,则会造成矿产资源的浪费。因此,通过数值模拟手段,基于位移场、应力场、塑性区及安全系数综合分析结果,对张庄铁矿充填法开采的顶柱安全厚度进行了研究,确定合理的顶柱厚度,即可保证开采的安全性,又兼顾了矿石回采的经济性。研究结果表明,根据矿房跨度的不同,可确定张庄铁矿充填采矿法开采的顶柱厚度为15~20 m,为类似矿山顶柱安全厚度确定提供一定的参考依据。 展开更多

关键词 顶柱厚度 充填采矿法 数值模拟 张庄铁矿

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雅满苏铁采空区处理与残矿回收方案研究

14

作者 赵新 东龙宾 《矿业工程》 CAS 2022年第3期32-34,共3页

金属矿山采空区灾害形式具有复杂性、多变性、突发性的特点,采空区若不及时处理,不仅容易引起矿山安全事故,残留的矿柱还会造成资源浪费。研究以雅满苏铁矿为依托,在采空区探测的基础上,结合矿山采空区特点,提出了崩落法处理采空区的工... 金属矿山采空区灾害形式具有复杂性、多变性、突发性的特点,采空区若不及时处理,不仅容易引起矿山安全事故,残留的矿柱还会造成资源浪费。研究以雅满苏铁矿为依托,在采空区探测的基础上,结合矿山采空区特点,提出了崩落法处理采空区的工作方案,通过先崩落间柱,后崩落顶柱的方式完成了采空区处理和残矿回收。 展开更多

关键词 采空区处理 残矿回收 崩落法 矿柱

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