[an error occurred while processing this directive] [an error occurred while processing this directive] [an error occurred while processing this directive]
[an error occurred while processing this directive]

黄金科学技术 >

2018 , Vol. 26 >Issue 4: 503 - 510

DOI: https://doi.org/10.11872/j.issn.1005-2518.2018.04.503

卧虎山铁矿采场极限暴露面积回归优化模型

  • 胡建华 , 1 ,
  • 任启帆 1 ,
  • 亓中华 2 ,
  • 张纪伟 2
展开
  • 1中南大学资源与安全工程学院，湖南 长沙 410083
  • 2山东华联矿业股份有限责任公司，山东 沂源 256119

胡建华（1975-），男，湖南衡阳人，教授，从事高效安全采矿技术与工程稳定性的研究工作。

收稿日期: 2018-03-31

  修回日期: 2018-05-23

  网络出版日期: 2018-10-17

基金资助

国家自然科学基金项目“深部采动下地质结构体跨尺度时变力学行为试验及机理”(41672298)

和湖南省自然科学基金项目“深部采动下的多尺度力学行为机理及其试验研究”(2016JJ21)

收起

Regress Optimize Model of Limit Exposure Area to Stope in Wohushan Iron Mine

  • Jianhua HU , 1 ,
  • Qifan REN 1 ,
  • Zhonghua QI 2 ,
  • Jiwei ZHANG 2
Expand
  • 1School of Resources and Safety Engineering，Central South University，Changsha 410083，Hunan，China
  • 2Shandong Hualian Mining Co.，Ltd.，Yiyuan 256119，Shandong，China

Received date: 2018-03-31

  Revised date: 2018-05-23

  Online published: 2018-10-17

Fold

本文亮点

地下矿山开采中，合理的采场暴露面积是保障采矿作业安全的前提，采场暴露面积作为地下采场的主要结构参数需要进行优化。以卧虎山矿27-31线为研究对象，运用3DMine-Midas- Flac3D耦合建模技术，构建了地表、矿体和采场的精细化模型，在采场长度参数为30 m和40 m的条件下，设计了10种采场暴露面积计算方案，通过数值模拟获得采场顶板最大拉应力和两帮最大压应力，基于此建立了采场暴露面积与顶板最大拉应力及两帮最大压应力的回归优化模型，在有安全系数的保障下确定了采场极限暴露面积。研究结果表明：（1）经采场稳定分析，最大压应力主要出现在采场两帮的围岩，而最大拉应力出现在顶底板；（2）通过建立采场暴露面积与最大拉应力和最大压应力的回归函数关系曲线，获得暴露面积与应力的关系规律，即在相同采场暴露面积条件下，采场越长则拉应力越小，而在相同拉压应力限值情况下，采场越长则极限暴露面积越大；（3）以矿山生产安全系数1.3为基数，通过回归函数曲线规律，根据采场矿体的赋存条件，以30 m和40 m的采场长度值，确定卧虎山矿的极限暴露面积分别为450 m2和600 m2。当岩体力学参数改变时，亦可采用回归函数曲线规律自适应判定采场极限暴露面积和采场跨度。

本文引用格式

胡建华 , 任启帆 , 亓中华 , 张纪伟 . 卧虎山铁矿采场极限暴露面积回归优化模型[J]. 黄金科学技术, 2018 , 26(4) : 503 -510 . DOI: 10.11872/j.issn.1005-2518.2018.04.503

Highlights

In the mining of underground mines，the reasonable exposure area of stope is precondition to ensure the safety of mining operation.As the main structural parameter of underground mines，it is necessary for exposure area to be optimized.Taking Wohushan mine 27-31 line as the research object，a refined model of surface，orebody and stope model was built by using 3DMine-Midas-Flac3Dcoupling modeling technology was built by .10 calculation schemes of stope exposure area were designed under the length conditions of 30 m and 40 m for stope.Maximum tension stress of stope roof and maximum compressive stress of wall rock were obtained through numerical simulation.The regression optimization model of exposure area with tensile stress of roof and compressive stress of wall rock was established to determine the reasonable limit exposure area of stope under the protection of safety factor.The results showed that：（1）Maximum compressive stress mainly occurs in stope pillar and maximum tensile stress appears in stope roof by stope stability analysis；（2）The relationship between exposure accumulation and stress was obtained by establishing regression function curve of exposed area and maximum tensile stress and maximum compressive stress of stope.Under the same stope exposure area condition，the longer the stope，the smaller tensile stress.With same stress limit case，the longer the stope，the bigger exposure limit；（3）Taking the mine production safety coefficient of 1.3 as the base，according to occurrence condition of orebody and stope，the limit exposed area of Wohushan mine was determined to be 450 m2and 600 m2by the regression function curve using 30 m and 40 m length of stope. When rock mass mechanical parameters change，the limit exposure area and span value of stope was confirmed through adaptive decision of the regression function curve.

[an error occurred while processing this directive]

参考文献

原文顺序 | 文献年度倒序 | 文中引用次数倒序
1
康虔，张钦礼，张楚旋，等.理想点法在采场结构参数优化中的应用［J］.黄金科学技术，2018，26（1）：25-30.

Kang Qian ， Zhang Qinli ， Zhang Chuxuan ，et al.Application of ideal point method in mining stope structural parameters optimization［J］.Gold Science and Technology，2018，26（1）：25-30.

2
胡建华，任启帆，黄仁东，等.地下矿山采场结构参数的核主成分分析法优化［J］.矿冶工程，2018，38（2）：25-29，33.

Hu Jianhua ， Ren Qifan ， Huang Rendong ，et al.Optimization of structural parameters of stope in underground mine with kernel principal component analysis［J］.Mining and Metallurgical Engineering，2018，38（2）：25-29，33.

3
邓红卫，杨懿全，邓畯仁，等.采空区下方高应力环境下深部矿体回采时序研究［J］.黄金科学技术，2017，25（2）：62-69.

Deng Hongwei ， Yang Yiquan ， Deng Junren ，et al.Study on mining sequence of deep orebody under high stress environment below goaf［J］.Gold Science and Technology，2017，25（2）：62-69.

4
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.

5
甯瑜琳，胡建华.缓倾斜薄矿体采场极限暴露面积与参数优化［J］.矿冶工程，2014，34（1）：14-17.

Ning Yulin ， Hu Jianhua .Maximum exposed area of stope with gently inclined thin orebody and parameters optimization［J］.Mining and Metallurgical Engineering，2014，34（1）：14-17.

6
胡建华，习智琴，罗先伟，等.基于岩体时变力学参数的深部矿段回采顺序优化［J］.中南大学学报（自然科学版），2017，48（10）：2761-2766.

Hu Jianhua ， Xi Zhiqin ， Luo Xianwei ，et al.Optimization of mining sequence based on rock mass time-varying mechanics parameters［J］.Journal of Central South University（Science and Technology），2017，48（10）：2761-2766.

7
倪帮荣.采场暴露面积与地压活动规律初探［J］.化工矿物与加工，2011（6）：31-33.

Ni Bangrong .Discussion of laws between expoused stope area and ground pressure［J］.Industrial Minerals and Processing，2011（6）：31-33.

8
常贯峰，路增祥，常帅，等.毛公铁矿大结构参数无底柱分段崩落法多分段放矿实验［J］.金属矿山，2017，46（11）：48-51.

Chang Guanfeng ， Lu Zengxiang ， Chang Shuai ，et al.Multi-sublevel ore drawing test of non-pillar sublevel caving method with large structural parameters in Maogong iron mine［J］.Mental Mine，2017，46（11）：48-51.

9
孔德阔，李长洪，魏晓明.基于Mathews稳定图的采场暴露面积计算［J］.现代矿业，2015（5）：6-8.

Kong Dekuo ， Li Changhong ， Wei Xiaoming .Computation of stope exposure area based on Mathews stability diagram［J］.Modern Mining，2015（5）：6-8.

10
尹土兵，张鸣鲁.基于Mathews稳定图法的采场暴露面积确定［J］.现代矿业，2015，31（6）：8-10.

Yin Tubing ， Zhang Minglu .Determination on the exposure area in stope based on Mathews stability graphic method［J］.Modern Mining，2015，31（6）：8-10.

11
张小华，王建国，刘国寅，等.Mathew法在矿山深部采场稳定性分析中的应用［J］.有色金属（矿山部分），2017，69（6）：18-20.

Zhang Xiaohua ， Wang Jianguo ， Liu Guoyin ，et al.Application of Mathew method in the stability analysis of stope in deep mines［J］.Nonferrous Metals（Mining Section），2017，69（6）：18-20.

12
Chen Q S ， Zhang Q L ， Fourie A ，et al.Experimental investigation on the strength characteristics of cement paste backfill in a similar stope model and its mechanism［J］.Construction & Building Materials，2017，154：34-43.

13
Yang Z ， Zhai S ， Gao Q ，et al.Stability analysis of large-scale stope using stage subsequent filling mining method in Sijiaying iron mine［J］.Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering，2015，7（1）：87-94.

14
刘增辉，高谦.两中段开采的水平矿柱失稳影响因素分析与方案优化——以金川二矿区为例［J］.中国安全科学学报，2013，23（11）：79-84.

Liu Zenghui ， Gao Qian .Analysis of factors influencing horizontal pillar instability and optimization of two-level mining plans［J］.China Safety Science Journal，2013，23（11）：79-84.

15
罗周全，管佳林，冯富康，等.盘区隔离矿柱采场结构参数数值优化［J］.采矿与安全工程学报，2012，29（2）：261-264.

Luo Zhouquan ， Guan Jialin ， Feng Fukang ，et al.Stope structural parameters of panel isolation pillar numerical optimization［J］.Journal of Mining and Safety Engineering，2012，29（2）：261-264.

16
胡建华，雷涛，周科平，等.基于采矿环境再造的开采顺序时变优化研究［J］.岩土力学，2011，32（8）：2517-2522.

Hu Jianhua ， Lei Tao ， Zhou Keping ，et al.Time-varying optimization study of mining sequence based on reconstructed mining environment［J］.Rock and Soil Mechanics，2011，32（8）：2517-2522.

17
Selcuk L ， Gokce H S .Estimation of the compressive strength of concrete under point load and its approach to strength criterions［J］.Ksce Journal of Civil Engineering，2015，19（6）：1-8.

18
Karim R ， Simangunsong G M ， Sulistianto B ，et al.Stability analysis of paste fill as stope wall using analytical method and numerical modeling in the Kencana underground gold mining with long hole stope method［J］.Procedia Earth and Planetary Science，2013，6（6）：474-484.

19
Shnorhokian S ， Mitri H S ， Moreau-Verlaan L. Stability assessment of stope sequence scenarios in a diminishing ore pillar［J］.International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences，2015，74：103-118.

20
Hu J H ， Yang C ， Zhou K P ，et al.Stability of undercut space in fragment orebody based on key block theory［J］.Transactions of Nonferrous Metals Society of China，2016，26（7）：1946-1954.

Options
文章导航

/

〈 〉

[an error occurred while processing this directive]