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挂帮矿回采顺序优化及其稳定性研究
1
作者 余业清 张千俊 熊力 《有色金属(矿山部分)》 2025年第2期86-94,共9页
为充分回收挂帮矿资源,达到挂帮矿安全回收的目的,以四川大陆槽稀土矿开采为工程背景,提出采用上向进路式分层充填方式开采,通过高强度充填体保证边坡稳定性。采用数值模拟方法,验证上向进路式分层充填方式开采的合理性,分析不同分区回... 为充分回收挂帮矿资源,达到挂帮矿安全回收的目的,以四川大陆槽稀土矿开采为工程背景,提出采用上向进路式分层充填方式开采,通过高强度充填体保证边坡稳定性。采用数值模拟方法,验证上向进路式分层充填方式开采的合理性,分析不同分区回采顺序下的边坡变形位移程度,优化挂帮矿回采顺序,并对回采过程稳定性进行分步验证。研究结果表明:露天边坡的安全系数由1.293降低至1.256,但仍在安全范围内,边坡不会发生大规模失稳;相较于其他回采顺序,方案2(区域2→区域1→区域3)发生的位移变形最小,对边坡稳定性影响较弱;回采分步验证出现集中塑性区域,但面积较小,不会发生大面积破坏。研究成果可为类似矿山挂帮矿安全回采提供一定指导与参考。 展开更多
关键词 露天转地下 上向进路式分层充填法 挂帮矿 数值模拟 回采顺序 稳定性分析
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三山岛金矿中段盘区间合理回采顺序动态模拟选择 被引量：49
2
作者 彭康 李夕兵 +3 位作者 彭述权 赵国彦 刘志祥 姚银佩 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期8-11,共4页
采用ANSYS有限元数值模拟方法动态模拟并计算了三山岛金矿新立矿区中段盘区间不同回采顺序下不同开采步骤的围岩应力和位移状况,结果表明,间隔两个盘区回采一个盘区的方案能取得较好的效果,为三山岛金矿新立矿区海底安全高效回采矿石资... 采用ANSYS有限元数值模拟方法动态模拟并计算了三山岛金矿新立矿区中段盘区间不同回采顺序下不同开采步骤的围岩应力和位移状况,结果表明,间隔两个盘区回采一个盘区的方案能取得较好的效果,为三山岛金矿新立矿区海底安全高效回采矿石资源提供了技术支持。 展开更多
关键词 数值模拟 回采顺序 动态模拟
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金川二矿区多中段机械化盘区回采顺序的数值模拟优化研究 被引量：35
3
作者 韩斌 吴爱祥 +1 位作者 刘同有 邹龙 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期4-7,共4页
根据金川二矿区多中段多盘区同时回采的实际情况 ,采用FLAC数值软件对 7种回采顺序进行了数值模拟 ,结果表明 ,从矿体一端向另一端渐进式下降的回采顺序 ,有助于改善二矿区回采区域的地应力条件 ,减小塑性区面积及围岩的移动。
关键词 采矿 多中段多盘区 回采顺序 数值模拟 机械化盘区
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大阶段嗣后充填回采顺序及出矿控制技术研究 被引量：17
4
作者 徐文彬 宋卫东 +2 位作者 万海文 王文潇 王文景 《金属矿山》 CAS 北大核心 2011年第6期13-15,28,共4页
以马钢姑山矿后观音山矿体条件为工程背景,采用FLAC2D数值软件分析了嗣后充填法开采矿房引起的围岩应力、变形以及塑性区域变化情况,得到了围岩应力、变形及塑性区域变化规律。对比分析了5种回采顺序方案,确定了盘区矿房回采顺序;并从... 以马钢姑山矿后观音山矿体条件为工程背景,采用FLAC2D数值软件分析了嗣后充填法开采矿房引起的围岩应力、变形以及塑性区域变化情况,得到了围岩应力、变形及塑性区域变化规律。对比分析了5种回采顺序方案,确定了盘区矿房回采顺序;并从散体力学方面提出了阶段嗣后充填法出矿顺序,指导了矿山实际生产。 展开更多
关键词 铁矿 阶段嗣后充填法 回采顺序 出矿控制
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基于混合整数规划法的采场回采顺序优化分析 被引量：15
5
作者 王李管 任助理 +1 位作者 潘传鹏 陈鑫 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期173-179,共7页
针对地下矿山传统编制生产计划时存在的随意性大、效率低、不能编制出最优生产计划的弊端,提出运用混合整数规划法解决采场回采顺序优化问题的方法。对无底柱分段崩落法的采场回采顺序进行科学系统的分析,以计划周期内贴现值最大化为目... 针对地下矿山传统编制生产计划时存在的随意性大、效率低、不能编制出最优生产计划的弊端,提出运用混合整数规划法解决采场回采顺序优化问题的方法。对无底柱分段崩落法的采场回采顺序进行科学系统的分析,以计划周期内贴现值最大化为目标函数,综合考虑逻辑、设备数量、空间顺序等约束条件,构建采场回采顺序优化的混合整数规划模型;在MATLAB环境下采用YALMIP编写模型语言并调用CPLEX求解器进行求解,进而得到采场回采顺序的最优布置方案。结果表明:此方法科学可行,克服传统手工方法编制生产计划的弊端,实现资源合理高效开采,对指导矿山的实际生产有重要的意义。 展开更多
关键词 无底柱分段崩落法 采场回采顺序 混合整数规划 生产计划
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新城金矿中段顶柱盘区回采顺序优化 被引量：7
6
作者 关凯 朱万成 +2 位作者 张洪训 王青元 魏晨慧 《金属矿山》 CAS 北大核心 2013年第9期44-49,共6页
针对新城金矿-580 m中段顶柱的安全高效回采问题,提出4种盘区回采顺序,对不同的回采顺序方案进行优化研究。首先,利用3GSM非接触数字扫描系统对-580 m中段采场顶板和两帮进行结构面调查,并依据Hoek-Brown强度准则得到岩体的物理力学参数... 针对新城金矿-580 m中段顶柱的安全高效回采问题,提出4种盘区回采顺序,对不同的回采顺序方案进行优化研究。首先,利用3GSM非接触数字扫描系统对-580 m中段采场顶板和两帮进行结构面调查,并依据Hoek-Brown强度准则得到岩体的物理力学参数;其次,构建含有巷道、假顶等在内的三维可视化模型并对回采过程进行数值模拟。最后,通过对比分析不同回采顺序条件下采场等关键部位的应力、位移的动态响应特性,并结合各方案顶板的破坏情况,确定了最优的回采顺序。模拟结果对新城金矿顶柱盘区的安全回采具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 顶柱开采 盘区回采顺序 开挖响应 稳定性分析
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深部厚大矿体回采顺序设计及优化研究 被引量：32
7
作者 安龙 徐帅 +1 位作者 任少峰 张雄天 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期1642-1646,共5页
针对高应力环境下的深埋厚大矿体,开展安全高效回采顺序设计及优化研究,基于产能、技术和经济指标要求,提出了5种合理的矿房回采顺序和4种矿柱回收顺序,并利用FLAC3D进行数值计算分析.计算结果表明:在回采矿房的5种合理方案中,先开采1#,... 针对高应力环境下的深埋厚大矿体,开展安全高效回采顺序设计及优化研究,基于产能、技术和经济指标要求,提出了5种合理的矿房回采顺序和4种矿柱回收顺序,并利用FLAC3D进行数值计算分析.计算结果表明:在回采矿房的5种合理方案中,先开采1#,5#,9#,16#,12#矿房,后开采3#,7#,10#,14#,18#矿房的"大间隔分散布置"的方案,应力集中程度最低,位移变化最小,采场安全性最高,即为矿房的最优回采顺序;在回收矿柱的4种合理方案中,先回收2#,6#,11#,15#矿柱,后回收4#,8#,13#,17#矿柱的方案,应力集中程度最低,采场安全性最高,为最优回采顺序.比较不同方案的应力分布规律和顶板位移变化规律,可以看出,盘区内采场回采后,压应力向盘区中央的矿柱迁移,在盘区内间柱处产生应力集中区,易导致间柱内采准巷道发生变形及顶板垮落现象,需加强支护工作. 展开更多
关键词 深部厚大矿体 充填采矿法 回采顺序 围岩稳定性 高应力
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无底柱分段崩落法不同回采顺序的损失贫化研究 被引量：11
8
作者 胡杏保 潘健 +1 位作者 麻雪严 郭进平 《金属矿山》 CAS 北大核心 2016年第2期26-29,共4页
无底柱分段崩落法的回采顺序对矿石的损失贫化有很大影响。大红山铁矿井下受到露天压矿的影响,以70°为压矿界限,必须先回收可采矿体,待解除露天压矿之后再回收被压矿体。目前所研究的损失贫化大多是基于上分段采完再采下分段的情况... 无底柱分段崩落法的回采顺序对矿石的损失贫化有很大影响。大红山铁矿井下受到露天压矿的影响,以70°为压矿界限,必须先回收可采矿体,待解除露天压矿之后再回收被压矿体。目前所研究的损失贫化大多是基于上分段采完再采下分段的情况,对这种先采矿体一侧再采另一侧形成的高落差引起矿石的损失贫化研究甚少。使用实验室物理放矿模拟对上述分期出矿和正常回采顺序出矿的损失贫化进行了对比研究,结果发现分期出矿回贫差指标低于正常出矿7.1个百分点。分析发现正常出矿的矿岩接触面是连续的,而分期出矿被截断成2个不同标高的"V"形接触带,使废石混入面增多,导致贫化率比正常出矿高。研究还发现随着放矿落差的增大,回贫差在缓慢减小。最后建议矿山尽可能地降低放矿之间的落差,或者采用低贫化放矿的方式进行出矿,以保留70°矿岩接触带来控制损失贫化。 展开更多
关键词 无底柱分段崩落法 回采顺序 矿石损失贫化 相似模拟 矿岩接触带
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金厂峪地下采场回采顺序弹塑性数值模拟分析 被引量：10
9
作者 曹明 吕广忠 王志国 《金属矿山》 CAS 北大核心 2004年第12期23-25,28,共4页
在金厂峪深部地下采场的回采过程中 ,采用不同的回采顺序 ,对采场稳定性具有显著的影响。利用商业软件ANSYS对回采顺序系统地进行三维弹塑性有限单元法分析 ,以寻求最佳回采顺序 ,可使矿柱受损程度和范围减小 。
关键词 回采顺序 采场 回采过程 矿柱 数值模拟分析 深部 受损 地下 三维弹塑性 有限单元法
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残矿回采顺序优化与复杂采空区稳定性的有限元模拟研究 被引量：13
10
作者 沈慧明 许振华 +1 位作者 朱利平 石飞 《中国矿业》 北大核心 2011年第1期78-81,103,共5页
结合江西省香炉山钨矿残矿回收工程实践,利用三维有限元数值分析方法,对初步确定的残矿回采顺序与复杂采空区稳定性进行了分析研究,揭示了不同回采顺序下矿柱及采空区的应力分布规律和位移变形趋势,并确定了最优的残矿回采顺序。
关键词 回采顺序 优化 残矿回收 数值模拟
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多层矿床同阶段相邻矿层安全回采顺序分析 被引量：5
11
作者 胡倩 叶义成 +1 位作者 柯丽华 王其虎 《金属矿山》 CAS 北大核心 2015年第7期11-15,共5页
回采顺序不同,其相邻矿层间的扰动影响差别很大,直接关系到矿床的安全开采。分析扰动影响高度对同阶段相邻矿层安全回采顺序的影响,当2层矿体同时从上至下开采、先开采上层矿后采下层矿和先开采下层矿后采上层矿时,探讨2矿层的超前关系... 回采顺序不同,其相邻矿层间的扰动影响差别很大,直接关系到矿床的安全开采。分析扰动影响高度对同阶段相邻矿层安全回采顺序的影响,当2层矿体同时从上至下开采、先开采上层矿后采下层矿和先开采下层矿后采上层矿时,探讨2矿层的超前关系及安全回采顺序。研究表明,不同赋存条件下的倾斜—急倾斜多层矿床都可以采用从上至下分层并行开采。在岩石移动角γ1为60°~75°、矿层倾角α2≤γ1＋5°、矿层间距a〉15 m或γ1为45°~60°、α2≤γ1＋25°、a〉20 m这2种赋存条件下,可以采用从上至下分段并行开采。在γ1为45°~60°、α2≤γ1＋10°、a〉5 m或γ1为45°~60°,α2≤γ1＋20°、a〉10 m这2种赋存条件下,2层矿体先开采上层矿后采下层矿,只能按分层或分段下向开采,上层矿开采最大可超于下层矿11个分层或1个分段;在γ1为60°~75°、α2≤γ1＋5°、a〉15m或γ1为45°~60°、α2≤γ1＋25°、a〉20 m这2种赋存条件下,层矿开采最大可超于上层矿6个分层或1个分段。研究结果可为多层矿床阶段内开采顺序提供定量参考依据。 展开更多
关键词 多层矿床 安全回采顺序 阶段高度 岩石移动角 矿层倾角 矿层间距
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基于岩体时变力学参数的深部矿段回采顺序优化 被引量：17
12
作者 胡建华 习智琴 +2 位作者 罗先伟 周科平 艾自华 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期2761-2766,共6页
基于岩体力学的时变参数演化规律,设计高峰深部矿段5种可行的回采顺序方案。运用耦合建模技术构建深部矿段复合空区的三维有限元模型,再采用FLAC3D仿真技术,实现岩体时变力学参数下不同回采顺序的时空演化规律。研究结果表明:各种回采... 基于岩体力学的时变参数演化规律,设计高峰深部矿段5种可行的回采顺序方案。运用耦合建模技术构建深部矿段复合空区的三维有限元模型,再采用FLAC3D仿真技术,实现岩体时变力学参数下不同回采顺序的时空演化规律。研究结果表明:各种回采顺序下的局部岩体最大拉应力和压应力都达到岩体的抗拉和抗压强度,应及时处理采空区;随着回采推进,顶底板位移逐渐增大,在最后1步达到最大值,并且受不同工艺的影响,最大位移表现出差异性;顶板位移最大沉降分别为50.0,38.0,74.0,64.9和70.5 mm,底板最大垂直位移(底鼓)分别为68.6,34.9,47.6,45.8和46.4 mm;岩体的破坏主要表现为剪切和拉伸塑性破坏,其中方案3和方案4的剪切破坏体积比方案1,2和5的剪切破坏体积,方案5发生拉伸破坏体积最大,方案2的整体塑性区体积比方案1的稍大。综合采场的生产能力和形变应力及其塑性破坏特征分析,选择较优的方案2。 展开更多
关键词 时变力学参数 回采顺序 时变应力与变形 塑性破坏 优化
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基于接触带稳定性的回采顺序优化分析 被引量：5
13
作者 王明旭 许梦国 程爱平 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期77-83,共7页
为了确保无底柱分段崩落法和充填法接触带的稳定性,需要选择合理的充填法和2种采矿方法并存下的最优回采顺序。为此,将2种采矿方法接触带简化为简支梁加弹簧约束的力学模型进行切应力和挠度的计算,定量分析接触带的应力变形情况。同时... 为了确保无底柱分段崩落法和充填法接触带的稳定性,需要选择合理的充填法和2种采矿方法并存下的最优回采顺序。为此,将2种采矿方法接触带简化为简支梁加弹簧约束的力学模型进行切应力和挠度的计算,定量分析接触带的应力变形情况。同时利用数值模拟软件,选择程潮铁矿典型剖面进行模拟,在接触带设置系列监测点,通过主应变值评判回采顺序。模拟试验结果表明:上向水平分层充填法适合保安矿柱的开采。2种采矿方法作用下5种回采顺序的模拟比较,方案a的C5→B1→C4→B2→C3→B3→C2→C1回采顺序更利于2种采矿方法接触带的稳定,说明错开协调的回采方案更优。 展开更多
关键词 接触带 回采顺序 充填法 简支梁 弹簧约束
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基于三维有限元的金山店铁矿深部回采顺序研究 被引量：6
14
作者 张小义 张红军 王文杰 《金属矿山》 CAS 北大核心 2013年第2期22-26,共5页
为了解决武钢集团金山店铁矿深部开采面临的高地应力问题,在分析深部矿床赋存特点及矿岩物理力学性质的基础上,提出4种开采顺序方案,并运用三维弹塑性有限元软件对4种开采顺序方案进行数值模拟,分析各方案开采后水平分段应力分布状态以... 为了解决武钢集团金山店铁矿深部开采面临的高地应力问题,在分析深部矿床赋存特点及矿岩物理力学性质的基础上,提出4种开采顺序方案,并运用三维弹塑性有限元软件对4种开采顺序方案进行数值模拟,分析各方案开采后水平分段应力分布状态以及安全系数,结果表明由上而下由东向西的回采顺序有利于实现深部矿体安全高效的回采。 展开更多
关键词 深部开采 回采顺序 应力分布 安全系数 有限元数值模拟
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基于压力拱理论的矿块间回采顺序数值模拟 被引量：8
15
作者 张德明 王浩 +1 位作者 卞继伟 李红鹏 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期78-89,共12页
合理的回采顺序能够有效地改善岩体的应力分布状态,有助于保证采场的稳定性。为确定新桥矿-300m中段合理的矿块间回采顺序,根据矿山现有条件,提出3种矿块间回采顺序方案,即平行推进、"品"字形推进、倒"品"字形推进... 合理的回采顺序能够有效地改善岩体的应力分布状态,有助于保证采场的稳定性。为确定新桥矿-300m中段合理的矿块间回采顺序,根据矿山现有条件,提出3种矿块间回采顺序方案,即平行推进、"品"字形推进、倒"品"字形推进;通过Midas有限元软件对各方案进行数值模拟,综合考虑拉应力、压应力和位移3个因素,运用压力拱理论对模拟结果进行对比分析。结果表明:矿体开挖之后,会在采空区周围形成压力拱,且随着采空区的增加,压力拱的外边界向岩体深部移动;"品"字形回采过程中,中部采空区与两侧采空区在上部可以形成一个更大压力拱,承担其自身和上覆的岩土载荷,其最大拉应力为2.288MPa,最大压应力为23.24MPa,最大位移为55.71mm,均远小于其他2种方案,相比之下,该方案更加合理。经该矿山生产实践表明,"品"字形回采顺序已在矿山推广应用,取得良好的经济、社会效益。 展开更多
关键词 压力拱理论 数值模拟 回采顺序 矿块
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大规模充填体下保安矿柱规划及矿体回采顺序研究 被引量：5
16
作者 朱必勇 杨伟 王新民 《金属矿山》 CAS 北大核心 2015年第7期21-24,共4页
针对某金属矿长期处于大规模充填体下开采的现状,对-300 m各盘区回采期间的稳定性进行了数值模拟,分析不同方案的采场开采过程中顶板应力、位移等指标的变化规律,并综合分析比较了各方案的回采安全性与经济效益。分析结果表明:将E101采... 针对某金属矿长期处于大规模充填体下开采的现状,对-300 m各盘区回采期间的稳定性进行了数值模拟,分析不同方案的采场开采过程中顶板应力、位移等指标的变化规律,并综合分析比较了各方案的回采安全性与经济效益。分析结果表明:将E101采场作为永久性连续盘区时,回采至中期采场顶板处产生1.14 MPa的最大拉应力和75 mm的最大位移;开采后期采场顶板处产生2.30 MPa的最大拉应力和92 mm的最大位移;开采后期采场顶板的抗拉安全系数为1.53;整个顶板岩体稳定性较好,确定将E101作为盘区永久矿柱。根据盘区永久矿柱的位置,提出了4种盘区回采顺序,分析比较不同开采方案的顶板、直接顶板、矿壁及充填体稳定性,确定了从矿体中央连续永久盘区矿柱E101采场向两侧分盘区开采的回采顺序。 展开更多
关键词 充填采矿 盘区矿柱 回采顺序 采场稳定性 数值模拟
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采场结构参数与回采顺序的数值模拟优化研究 被引量：28
17
作者 施建俊 孟海利 《有色金属（矿山部分）》 2005年第2期9-11,33,共4页
本文采用ANSYS有限元分析软件,以程家沟铁矿南区为工程背景,建立了三维数值模型,对其地下采场结构参数和回采顺序进行了数值模拟研究,并对模拟结果进行了详细地分析,最终确定了合理的矿房跨度、间柱宽度等参数及合理的回采顺序,对矿山... 本文采用ANSYS有限元分析软件,以程家沟铁矿南区为工程背景,建立了三维数值模型,对其地下采场结构参数和回采顺序进行了数值模拟研究,并对模拟结果进行了详细地分析,最终确定了合理的矿房跨度、间柱宽度等参数及合理的回采顺序,对矿山安全生产有一定的参考价值。 展开更多
关键词 回采顺序 采场结构参数 矿房 矿山安全 铁矿 宽度 文采 合理 参考价值 背景
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高应力矿山回采顺序优化模拟与分析 被引量：5
18
作者 赵智 吴建星 侯龙飞 《工业安全与环保》 北大核心 2013年第3期25-27,共3页
青海格尔木锡铁山铅锌矿为高原高应力矿山,在回采过程中受到围岩应力较大,严重影响矿山的安全回采。通过运用数值模拟软件对高地应力状态矿山按照顺序依次回采、"隔一采一"、由中间向两边采的3种矿房回采方案和6种矿柱回采方... 青海格尔木锡铁山铅锌矿为高原高应力矿山,在回采过程中受到围岩应力较大,严重影响矿山的安全回采。通过运用数值模拟软件对高地应力状态矿山按照顺序依次回采、"隔一采一"、由中间向两边采的3种矿房回采方案和6种矿柱回采方案进行数值模拟计算,对照回采各方案围岩应力动态变化情况,比较各回采方案的优劣,并得出较优的回采顺序,对高应力矿山安全生产具有重要的推广应用价值。 展开更多
关键词 回采顺序 数值模拟 矿山安全 高地应力
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基于安全系数评价的某矿回采顺序优化分析及高应力控制 被引量：2
19
作者 许梦国 王明旭 +3 位作者 王平 甘仕伟 谢峰 陈顺满 《化工矿物与加工》 CAS 北大核心 2013年第11期24-29,共6页
综合考虑矿体分布、生产任务要求、回采作业条件,结合现场实际制定了4种回采方案。依据地质资料和现场调研情况建立数值模型并对4种回采方案进行模拟研究,结果表明回采方案二最优。不过随着回采作业继续向深部推进,虽然对于所研究水平... 综合考虑矿体分布、生产任务要求、回采作业条件,结合现场实际制定了4种回采方案。依据地质资料和现场调研情况建立数值模型并对4种回采方案进行模拟研究,结果表明回采方案二最优。不过随着回采作业继续向深部推进,虽然对于所研究水平方案二继续保持整体的优势,但在局部区域表现出了劣势,说明回采方案在向下水平推进的过程中需要继续优化,以此确保回采方案最优。考虑到2区矿体高应力,制定了同时考虑矿体厚大部分和高应力的3种回采方案,模拟结果表明,方案一最优。针对回采过程中出现的高应力采取了相应的措施。 展开更多
关键词 安全系数 数值模拟 回采顺序 优化 高应力 控制
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基于Flac^(3D)数值模拟的阶段回采顺序研究 被引量：2
20
作者 杨玉学 程宏 杨天宝 《金属矿山》 CAS 北大核心 2013年第8期24-26,共3页
通过Flac3D数值模拟软件,以矾山磷矿为载体,就2个阶段不同回采顺序下顶板的应力、位移等特性进行了模拟。采用阶段下向回采时采场和围岩处的应力值要小于阶段上向回采时的应力值,有利于采场的稳定性。采用下向阶段回采的方式时,上阶段... 通过Flac3D数值模拟软件,以矾山磷矿为载体,就2个阶段不同回采顺序下顶板的应力、位移等特性进行了模拟。采用阶段下向回采时采场和围岩处的应力值要小于阶段上向回采时的应力值,有利于采场的稳定性。采用下向阶段回采的方式时,上阶段的充填体在本阶段回采过程中充当了上覆岩层变形的缓冲体,限制了变形的充分发展,减小了上覆岩层的变形。 展开更多
关键词 阶段回采顺序 顶板沉降 FLAC3D 数值模拟
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