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一种采场结构参数优化方法: 本发明公开了一种采场结构参数优化方法,Ⅳ异常区二步骤采场顶板在采取长锚索系统支护的条件下，采场长度可以取40m；在采取局部支护措施的条件下，采场长度可以取22m；Ⅲ异常区采场顶板在15m和13m跨度下，对采场顶板采取长锚...; 张春王喜明袁正雄陈龙刘明高立江

基于响应曲面的采场结构参数优化方法与敏感性分析: 2025年; 为解决采场结构参数取值不合理导致的顶板失稳或生产能力不足等难题,以河北省某矿为背景,对采场结构参数进行优化,并对其参数敏感性进行了分析。首先,进行岩体质量调查,并采用具有稳定概率的拓展Mathews稳定图法初步确定了采场的宽度和长度区间。然后,利用FLAC3D数值模拟探究了采场顶板最大沉降量随结构参数变化的变形规律,结合响应面法构建了采场顶板沉降量预测模型,探明了影响采场顶板沉降的自身因素敏感性及其交互作用关系。最后,综合考虑生产安全与矿块大小,对采场进行了采场结构参数优化,并进行工业试验验证结果合理性。结果表明:该矿岩体整体评级为Ⅴ级,岩体质量很差;采场顶板沉降量对各参数敏感程度从高到低依次为采场宽度、采场长度、采场高度;该矿体最佳采场结构参数为宽12 m、长36 m、高60 m,采用该结构参数进行回采,采空区轮廓较为平整,能够保持稳定。研究结果可为选取合理的采场结构参数、正确协调采场安全与生产能力提供理论依据。; 甘德清孟岐刘志义路燕泽; 关键词：采场结构参数响应面法数值模拟

基于Mathews法与数值模拟的采场结构参数优化研究: 2025年; 采场结构参数是影响矿山生产安全与经济效益的重要因素,确定合理的采场结构参数对矿山开采至关重要。以某铁矿为背景,对采场结构参数进行优化研究。首先,从矿体赋存情况、矿山现有机械设备情况及采矿工艺出发,设计矿房高度为30m;然后,基于Mathews稳定图解法,结合矿山岩体质量评价结果以及矿体厚度,初步确定采场长度为65m时,采场宽度允许区间为10~18m;最后,采用FLAC3D对不同采场宽度的方案分别进行双矿房开挖模拟计算,并对各方案采场稳定性进行对比分析。结果表明:顶板沉降量大于底板底鼓量和侧帮水平位移量,且位移增量从大到小依次为:顶板、底板、侧帮;综合考虑顶底板、侧帮的位移、应力、塑性区变化及分布和顶底板、侧帮位移增量分析,最终确定采场结构参数为采场宽14m,采场高30m,采场长65m。工程试验结果表明,双矿房均能保持稳定,表明采场结构参数的选取较为合理。; 王磊张琳琳; 关键词：数值模拟

基于正交试验与数值模拟的某钨矿采场结构参数优化研究: 2025年; 在矿山地下开采过程中,采场结构参数对保证采矿效率和安全至关重要。在调查某钨矿采场现状的基础上,以顶柱厚度、间柱宽度、矿房长度作为影响采场稳定的主要因素,设计16组正交试验,采用数值模拟对比分析采场稳定性与各因素之间的关联性和相互作用。研究结果表明,顶柱厚度对维持采场稳定最为重要,其次是间柱宽度,最后是矿房长度。根据数值模拟结果,并考虑矿山经济效益,最终选择矿房长度为50m,间柱宽度为8m,顶柱厚度为8m作为本矿山的最佳采场结构参数。; 曾令义廖九波王筱添黄绪兴; 关键词：采场结构参数正交试验数值模拟

排山楼金矿主井保安矿柱采场结构参数初判和回采数值模拟: 2025年; 近年来,受政策、矿山资源枯竭、深部资源开采难度大等因素的影响,中国黄金产量呈下降趋势,而上述因素同样也是目前大部分企业面临的难题。如何在政策允许范围内安全高效回收资源是企业亟须解决的问题。通过Mathews稳定性图解法并结合现场实际情况,对排山楼金矿上排矿区主井保安矿柱开采结构参数进行了初判,并利用Flac3D数值模拟的方法对保安矿柱内矿体安全回采可行性进行研究。数值模拟结果表明:保安矿柱范围内矿体安全回采具有可行性,回采造成的塑性区主要集中在采空区周围,回采区域与现有采空区间留设的间柱宽度以10~15 m为宜;回采会导致主井中下部产生一定变形,暂无应力集中现象,对主井的使用无大影响。研究结果为主井保安矿柱范围内T4矿体的开采提供了理论支撑,具有重要的实践意义。; 柳宏儒李传迎金长宇; 关键词：保安矿柱残矿回收采场结构参数充填采矿数值模拟

复杂地质条件下采场结构参数多目标优化与实践: 2024年; 复杂地质条件下,采场结构参数需要同时满足矿山生产的安全、技术及经济等多目标要求,但因为各目标对采场结构参数要求的差异,一般很难确定满足多目标要求的采场结构参数方案。以某金矿为背景,将粗糙集与响应曲面法结合,对浅孔留矿法的采场结构参数进行了优选和趋势性分析。利用粗糙集确定矿房长度60 m、矿房宽度4 m、顶柱宽度5 m、底柱宽度4 m及间柱宽度6 m的采场结构参数组合为最优采场参数。由响应曲面法分析可知:矿房宽度以及矿房宽度和顶柱宽度的交互因子为采场稳定性影响最大的采场结构参数;矿房长度为采场生产能力影响最大的采场结构参数;底柱宽度以及底柱宽度和间柱宽度的交互因子为采场生产成本影响最大的采场结构参数。该金矿采用以上采场结构参数后,年安全生产事故数降低了68%,采场生产能力平均提高了27%,采矿生产成本降低了19%,实现了矿山安全、高效和经济的生产,为其他类似条件下的采场结构参数的优化设计提供了新的思路。; 高锋辉; 关键词：采场结构参数粗糙集响应曲面法采场稳定性

红岭铅锌矿采场结构参数优化研究: 2024年; 为确定红岭铅锌矿分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿法的合理采场结构参数,采用数值模拟的方式对顶板厚度分别为3 m、5 m、7 m和10 m,采场长度分别为20 m、30 m、40 m和60 m的16种工况进行了研究,对比了顶板厚度为3 m情况下各工况的应力、位移和塑性区分布。结果表明:红岭铅锌矿分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿法采场顶板厚度3 m,采场长度35 m时,采场稳定性较好。; 张建伟赵江波姚景亮; 关键词：分段凿岩采场结构参数顶板厚度

基于锚索支护的凡口矿采场结构参数优化研究被引量：1: 2024年; 随着开采年限的不断增加,矿山开采的地质条件逐步复杂化,早期因支护水平和装备限制而制定的采场结构参数无法适应当前的生产任务。通过理论分析、数学计算和数值模拟,建立了采场顶板预应力锚索支护的数值模型,优化大直径深孔采场的结构参数。结果表明:采场顶板位移量和塑性区减少百分比最高分别为18.64%和24.4%,预应力锚索能够有效地保证采场顶板的稳定性。锚索支护后的采场安全跨度增至20 m,显著提升了单个采场的生产能力,研究结果可为同类矿山采场设计提供参考。; 陈卫东欧阳剑史秀志; 关键词：凡口铅锌矿结构参数优化支护预应力锚索

锡矿山南矿深部采场结构参数优化研究: 2024年; 锡矿山南矿深部矿体为薄至中厚矿体,矿体下盘中等稳固以上,上盘围岩存在断层稳固性差的问题,采用FLAC3D对盘区采场结构参数进行优化研究,采用机械化上向水平分层充填采矿法进行回采。结果表明:针对Ⅱ盘区矿体,随着采场宽度的增加,采场塑性区逐渐增加,顶板位移逐渐增大,最大主应力也随之增加,在采场宽度为8 m时较为合适;针对Ⅰ盘区矿体,随着采场长度的增加,采场塑性区和顶板位移逐渐增大,最大主应力也随之增加,当采场长度增加到70 m时,采场变形破坏急剧增加,因此,在采场长度为60 m时较为合适。研究结果为锡矿山南矿深部矿体回采采场结构参数的确定提供了一定的理论支撑,也可为类似条件下矿山回采采场结构参数确定提供借鉴。; 曹伟康锡升李晓辉贺巍黄小红曾鹏钟周颖

基于三维离散裂隙网络的采场结构参数优化被引量：1: 2024年; 为保障深井矿山安全高效开采,以某铜矿为例,提出了一种基于节理裂隙的采场结构参数优化方法。首先,综合工程地质背景和Mathews稳定图法,实现采场结构参数初选;其次,借助COMSOL软件构建采场周围结构面的三维离散裂隙网络,通过与采场开挖模型耦合,重构结构面影响下的采场三维模型;然后,采用FLAC^(3D)数值模拟计算,确定不同采场结构参数方案的安全性指标;最后,运用多目标理想点法综合决策,获得最优采场结构参数方案。研究结果表明:结构面组成的裂隙网络会降低采场的稳定性,二步骤矿柱回采的采场稳定性远弱于一步骤矿房回采;采场宽度是影响采场稳定性的关键因素,采场宽度与开挖后产生的最大位移和最大拉(压)应力呈正相关,与安全率呈负相关;采场结构参数也受采场形状影响,确定的采场面积存在对应的最优采场结构参数。综合考虑经济因素得到的最优采场结构参数为采场宽度10 m,采场高度15 m。; 李成龙王贻明张纯锋付琛张宏荣; 关键词：采场结构参数节理数值模拟

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