黄金科学技术 ›› 2020, Vol. 28 ›› Issue (4): 550-557.doi: 10.11872/j.issn.1005-2518.2020.04.030
Huaibin SU1(),Qinli ZHANG1(),Deming ZHANG2,Changgen ZENG3,Xiaojiang ZHU3
摘要:
穰家垅银矿存在大量采空区和尾砂堆积等问题,矿山采用的空场法已不能满足持续发展的需求。为提高采场作业安全性,缓解地表尾砂排放压力,拟采用二步骤空场嗣后充填法进行回采,以期处理地表堆积的尾砂,保证采场安全稳定,为此亟待确定采场结构参数。研究建立了5种不同跨度的采场结构模型,利用有限元仿真模拟软件分析二步回采后顶柱、充填体人工矿柱的应力及位移,综合对比不同方案下的顶柱和充填体间柱的安全性,得出采场跨度为15~25 m时,采场安全稳定。考虑到矿山经济效益,最终确定合理的采场跨度为20~25 m。这对同类工程地质条件下的矿山开采具有借鉴意义。
中图分类号:
1 | 马俊生,任高峰,张聪瑞,等.基于稳定性图表法和数值模拟的采场跨度优化研究[J].中国矿山工程,2017,46(6):7-14. |
Ma Junsheng,Ren Gaofeng,Zhang Congrui,et al.Study on stope span optimization based on stability chart and numerical simulation[J].China Mine Engineering,2017,46(6):7-14. | |
2 | Feng X T,Hudson J.The ways ahead for rock engineering design methodologies[J].International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences,2004,41(2):255-273. |
3 | Feng X T,Hudson J.Rock Engineering Design[M]. London:CRC Press,2011:322-341. |
4 | 董蕾.采动结构参数优化设计及可靠度分析[D].长沙:中南大学,2010. |
Dong Lei.Optimization Design and Reliability Analysis of Mining Structure Parameters[D].Changsha:Central South University,2010. | |
5 | 蔡美峰.岩石力学与工程[M].北京:科学出版社,2002. |
Cai Meifeng.Rock Mechanics Rock Engineering[M]. Beijing:Science Press,2002. | |
6 | 王文星.岩体力学[M].长沙:中南大学出版社,2004. |
Wang Wenxing.Rock Mass Mechanics[M].Changsha:Central South University Press,2004. | |
7 | 杨剑锋.中厚倾斜矿体导流放矿实验研究[D].衡阳:南华大学,2018. |
Yang Jianfeng.Experimental Study on Diversion Ore Drawing of Medium-thick Inclined Orebody[D].Hengyang:University of South China,2018. | |
8 | 李彬,许梦国,程爱平,等.程潮铁矿放矿模拟试验研究[J].有色金属(矿山部分),2011,63(5):15-18. |
Li Bin,Xu Mengguo,Cheng Aiping,et al.Simulation experiment of ore drawing in Chengchao iron mine[J]. Nonferrous Metals(Mine Section),2011,63(5):15-18. | |
9 | 刘爱华,董蕾.海水下基岩矿床安全开采顶板厚度计算方法[J].采矿与安全工程学报,2010,27(3):335-340. |
Liu Aihua,Dong Lei.Calculation methods of roof thickness for safety mining of bedrock deposit undersea water pressure[J].Journal of Mining and Safety Engineering,2010,27(3):335-340. | |
10 | 饶运章,陈辉,肖广哲,等.基于FLAC3D数值模拟采场底部结构设计研究[J].有色金属科学与工程,2011,2(2):43-47. |
Rao Yunzhang,Chen Hui,Xiao Guangzhe,et al.On the design of stope bottom structures based on FLAC3D numerical simulation[J].Jiangxi Nonferrous Metals,2011,2(2):43-47. | |
11 | 王树海,李威.三山岛新立矿区采场结构参数优化研究[J].中国矿业,2009,18(5):53-55,63. |
Wang Shuhai,Li Wei.Optimization selection of mining method in under-sea deposit in Xinli zone of Sanshandao gold mine[J].China Mining Magazine,2009,18(5):53-55,63. | |
12 | 朱旭波.地下金属矿岩体质量评价与采场结构参数优化研究[D].长沙:中南大学,2011. |
Zhu Xubo.Study on Quality Evaluation of Underground Metal Ore Mass and Optimization of Stope Structure Parameters[D].Changsha:Central South University,2011. | |
13 | 欧任泽,何立夫.基于3D-σ有限元法的采场结构参数优化[J].有色金属(矿山部分),2019,71(4):5-11. |
Renze Ou,He Lifu.Optimization of stope structure parameters based on 3D-σ finite element method[J].Nonferrous Metals(Mine Section),2019,71(4):5-11. | |
14 | 周富华,徐学员,徐宏伟.内蒙古某铅锌矿采场结构参数优化[J].现代矿业,2018,34(11):69-72. |
Zhou Fuhua,Xu Xueyuan,Xu Hongwei.Optimization of the stope structural parameters of a Pb-Zn mine in Inner Mongolia[J]. Modern Mining,2018,34(11):69-72. | |
15 | 刘建东,解联库,曹辉.大规模充填采矿采场稳定性研究与结构参数优化[J].金属矿山,2018,47(12):10-13. |
Liu Jiandong,Xie Lianku,Cao Hui.Study on structural parameters optimization and stability of stope for large-scale backfill mining[J].Metal Mine,2018,47(12):10-13. | |
16 | 曾杨,刘白璞,邓飞,等.淘锡坑钨矿采场结构参数优化[J].有色金属科学与工程,2018,9(3):70-75. |
Zeng Yang,Liu Baipu,Deng Fei,et al.Research on optimizing structure parameters in Taoxikeng tungsten mine[J].Nonferrous Metals Science and Engineering,2018,9(3):70-75. | |
17 | 潘桂海,秦健春.高应力矿体充填法采场结构参数优化研究[J].有色金属(矿山部分),2018,70(1):20-23. |
Pan Guihai,Qin Jianchun.Optimization of stope structure parameters with filling method in high-stress mine [J]. Nonferrous Metals(Mine Section),2018,70(1):20-23. | |
18 | 沈珠江.理论土力学[M].北京:中国水利水电出版社,2000. |
Shen Zhujiang.Theoretical Soil Mechanics[M]. Beijing:China Water Resources and Hydropower Press,2000. | |
19 | 刘洋树,李安平,王刚,等.VCR法采场结构参数优化的相似模型实验[J].有色矿冶,2011,27(2):10-15. |
Liu Yangshu,Li Anping,Wang Gang,et al.Experimental investigation into effect of span on the stability of VCR stope using physical scale modeling[J].Non-Ferrous Min-ing and Metallurgy,2011,27(2):10-15. | |
20 | 杨帆,侯克鹏,谢永利.岩质高边坡岩体力学参数确定及稳定性研究[J].西安建筑科技大学学报(自然科学版),2011,43(6):845-853. |
Yang Fan,Hou Kepeng,Xie Yongli.Research on methods to determine mechanical parameters and stability of rock mass from high rock slope[J].Journal of Xi’an University of Architecture and Technology(Natural Science Edition),2011,43(6):845-853. | |
21 | 古德生,李夕兵.现代金属矿床开采科学技术[M].北京:冶金工业出版社,2006. |
Gu Desheng,Li Xibing.Modern Science and Technology of Metal Deposit Mining[M]. Beijing:Metallurgical Industry Press,2006. | |
22 | 孙杨,罗黎明,邓红卫.金属矿山深部采场稳定性分析与结构参数优化[J].黄金科学技术,2017,25(1):99-105. |
Sun Yang,Luo Liming,Deng Hongwei.Stability analysis and parameter optimization of stope in deep metal mines[J].Gold Science and Technology,2017,25(1):99-105. | |
23 | 姜立春,王玉丹.复杂荷载作用下残采矿柱综合安全系数[J].中南大学学报(自然科学版),2018,49(6):1511-1518. |
Jiang Lichun,Wang Yudan.Comprehensive safety factor of residual mining pillar under complex loads[J]. Journal of Central South University(Science and Technology),2018,49(6):1511-1518. |
[1] | 贺桂成, 陈科旭, 戴兵, 王程程. 十字交叉裂隙扩展机理试验与数值模拟研究[J]. 黄金科学技术, 2020, 28(4): 509-520. |
[2] | 寇永渊, 李光, 邹龙, 马凤山, 郭捷. 金川二矿区+1 000 m中段水平矿柱回采方法研究[J]. 黄金科学技术, 2020, 28(3): 353-362. |
[3] | 聂兴信, 甘泉, 高建, 冯珊珊. 协同理念下岩金矿脉群连续回采顶板安全跨度研究[J]. 黄金科学技术, 2020, 28(3): 337-344. |
[4] | 于世波, 杨小聪, 原野, 王志修. 深部区域采矿时序的地压调控卸荷效应研究[J]. 黄金科学技术, 2020, 28(3): 345-352. |
[5] | 黄锐,吴娥,吴林. 海拔高度对矿井巷道火灾烟气蔓延规律的影响研究[J]. 黄金科学技术, 2020, 28(2): 293-300. |
[6] | 张钦礼,蒋超余,高翔,刘斌. 大断面六角形进路采矿法结构参数优化研究[J]. 黄金科学技术, 2020, 28(1): 42-50. |
[7] | 田龙,周智勇,陈建宏. 配备辅助通风的高温矿井采掘区温度分布数值模拟[J]. 黄金科学技术, 2020, 28(1): 61-69. |
[8] | 高远,陈庆发,蒋腾龙. 大新锰矿复杂空区群三维数值模型构建方法及胶结充填治理研究[J]. 黄金科学技术, 2019, 27(6): 851-861. |
[9] | 张钦礼,赵宇飞,荣帅,康虔. 基于变权重理论和TOPSIS的缓倾斜薄矿脉采矿方法优选[J]. 黄金科学技术, 2019, 27(6): 844-850. |
[10] | 谢也真,曹平,陈昊然. 滥泥坪铜矿三维地应力测量及巷道布置优化研究[J]. 黄金科学技术, 2019, 27(6): 862-870. |
[11] | 张天航, 赵兴东, 李怀宾, 赵一凡, 张姝婧. 急倾斜中厚矿体长矿房连续开采干式充填采矿法[J]. 黄金科学技术, 2019, 27(5): 704-711. |
[12] | 金家聪,陈庆发. 协同采矿方法的创新思维与创新技法[J]. 黄金科学技术, 2019, 27(5): 712-721. |
[13] | 田军, 刘建坡, 杨勇, 张长银. 进路充填法爆破扰动诱发充填体破坏规律研究[J]. 黄金科学技术, 2019, 27(5): 687-695. |
[14] | 宋恩祥, 李强, 张静, 彭康. 蚀变带内矿体开采中人工假底的应用研究[J]. 黄金科学技术, 2019, 27(5): 722-730. |
[15] | 杨仕教,王志会. 上覆公路浅埋采空区群稳定性数值模拟[J]. 黄金科学技术, 2019, 27(4): 505-512. |
|