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基于FLAC3D的矿柱回收稳定性分析
2014-09-11
针对某金矿空区群的遗留年代久远、矿岩不稳固、残留资源复杂等特点,为实现其采空 区内局部高品位 矿柱安全、高效、经济地回收,在经过现场勘查、试验、经济分析的基础上结合生产能力、残矿 回收率、施工难度等因素 对矿柱、围岩内残矿资源进行回收方案设计。运用FLAC3D反演分析残矿资源回收方案的整 个残采作业步骤,在残采 区域毗邻矿柱、顶底板及充填人工矿柱内布置多组模拟监测点并经过开挖模拟运算得出各监测点 残采前后相应的应 力、应变和塑性区指标值,对比分析以评价残采扰动前后的采空区稳定性,验证残采活动的安全 可靠性。其评价分析 方法和结论对该矿后续残采案例及相似矿...
Series No 458ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ Augustꢀ 2014 !ꢀ ꢀ "ꢀ ꢀ #ꢀ ꢀ $ 20%14&(4&588'' ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ METAL MINE ^ FLAC3D IC_E`abc12 ] 1 1 1 1 2 9=M / CD ꢀ E ꢀ F ꢀ GHI ꢀ JKL ꢀ ( 1. ůWX™šƒ„2;]ÆÇ^_, bŒ Å3$ 243000; 2. ÈÉÊË-.#/01.2, ÈÉ Ì$ 063009) - ꢀ .ꢀ îA2(#¿²ƒPdÞKœ¯0、 #FI¡l、 eހ0@TÃ(), ¯êÁ`•¿²­f«ꢀæš # ;Êꢁ、 ꢀƒ、 ?tÜf, \?Á¾‚G、 =>、 ?tVWP'*+T±8ßaš、 e#fx、 j,ULÃÔÑ 3 D A#;、 ÕF­e#€0GHfºk?“。 [< FLAC ˜˜VWe#€0fºkP_Pe•_dC, \e• ꢀgh#;、 `^¦Ê÷:M,#;­iÿº>söŒj)^?;†sö[züvqŒj)e•Et;P; 、 ;wg„Ѳz¨í, A”VWâsìe•óžEtP•¿²¡©Ñ, >ðe•¶žPÊꢁáËÑ。 `sìVW ºÉgTçA·#tue•kŸÊâ#"¦‚¥©P!nèé。 ² š / 01ꢀ Í#ÎÏ¡Ðꢀ ¥¦§¨ꢀ eŽ‘’ ꢀ ꢀ 23456ꢀ TD853 391ꢀ ꢀ 789:;ꢀ Aꢀ ꢀ ꢀ 7<=6ꢀ 10011250( 2014) 0801905 3 D Stability Analysis of Ore Pillar Recovery Based on FLAC Zh(ao Yinggui ꢀ You Xun ꢀ Yue Guojun ꢀ Wang Chunren ꢀ Liu Xiangxin2 1 1 1 1 1. Magang Group Design & Research Institute Co. , Ltd. , Maanshan 243000, China; . Institute of Mining Engineering, Hebei United University, Tangshan 063009, China) 2 Abstractꢀ The gob group in a gold mine owns the characteristics of ageold goaf, unstable mine rock, and complicated re sidual resources. In order to efficiently and economically realize recovery of high grade residual ore pillars in safety in goaf, the scheme design for recovery of ore pillars and residual ores within wall rocks was given, based on onsite survey, tests and eco nomic analysis and combined with production capacity, recovery rate of residual ore, and construction difficulties etc. Flac 3D inversion is adopted to analyze the whole procedure of the residual ore recovery scheme, and several sets of simulative monitor points are arranged within the adjacent pillars, roof and floor and artificial pillars in the area of residual ore. Some indexes of stress, strain and plastic zone before and after recovery of residual ore are obtained by numerical simulation. Through the com parative analysis, the gob stability before and after disturbance resulting from residual ore recovery is evaluated to verify the re liability of the mining activity. The evaluation method and conclusions have reference value to following case of residual ore re covery and the similar mines. Keywordsꢀ Recovery of residual ore, Numerical simulation, Gob stability ꢀ ꢀ #"ž©ºKP;•, ú°RZN‚mbIÅ, tÕFIJÞLϗ¬Ênó, `\²r˜ÆǏ ސÔϗ;š、 ;w、 šúw‡±ÇjAnóʁ ¬PÞLHÒÓe••¿²¡©ÑP/‹ÔÑ。 A `_PÞ;š、 ;w、 šúÃPw‡GH{ís ö, a‚ƒÜËÐ`F§š&H¯Sð, ¯e••¿ ²¡©ÑVWÊ#;Êꢁf•u-¥©Png。 [ 1] ; ´ «€0f¸\x、 ?t、 ÊꢁÃкiU uꢀ€0fx、 ¥c?tƒu, ‡ºú‹AdÞ P#;Ãe#€0GHf•。 .S#;H˜*gÐ ¯ © 1 ¡ © •¾¡©MŸP?‹T£$G, `T£nóÂ$° ó•¾ÏšMŸPÍw, Š¿ÒÓ_P•¿²ƒP ©Ñ[ 2] 。 e•Et•¿²¡©ÑPw‡jkHÐ #;fáHÑPqW{\。 3D FLAC ëN<SËÐF(YZ[Ê£íSF(Z [P,ÞT£Ï—;š - ;w_<ÃïÈўš &Sð, ™a¹LÜsöF§#?_<OP,Þ;† lš“zSð[ 35] 。 ý67Ž{ísöA2(#m m¿²­f«#;e•Et•¿²¡©ÑGHVW # ;f±Ç•¿²\#´;•TytÆÇP Ϛr˜Õún, j?F§;šIªžŸï_P@ Tw‡ÞâkʲPϚr˜。 \¨‚r˜ÆÇ ! "#$ꢀ 20140511 ) *+,ꢀ abc( 1980— ) , 0, ,Þ:。 · 19· % & 458 'ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ !ꢀ ꢀ "ꢀ ꢀ #ꢀ ꢀ $ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 2014 (& 8 ' A”, QÊ`ÕFg#;P;šw‡ef、 šúw‡ jk、 „Ѳnó(%âVW•¿²¡©ÑPw‡j k, ê#;fPáHÑu-ng。 1 ꢀ ÃÄÅÆ 2 (#¯nÑoŒ‰t(#¢, #§/‹§¸S pqFÊ``^«Po½F‰­。 #¢P/#FÑ ‹‚: r‘F、 ÛÜØ5w‘F, `AHpqFpD / EsÃ。 #§¯$ãOtØ#§, Ï F1 、 F nÑoŒ 2 ËÌ, tÖ 20° ~ 30°, &+O¿‹qrP•¾F¿ 3 1ꢀ uÂkÝÊË ‰ Fig. 1ꢀ Numerical calculation model ² ¸\。 ²­ªãóô, JÉίóô, &u?、 à‰ ÃvÁÜߣ±, ,ÞÜßMNAÎL。 2\pq F`¦º¯owT£, „_ё, 8¤Lˆ, +«`¦ „_ÑLPw‘F。 e•ºk/‹A XJ - 6 mm ¯ ¿ ²­ 3 P#;GHf。 xyϯhŠeD J, ¯ 3 m × 3 m, #;‹“ 8 m, #ã¤L 2 m, rú æšz 120 g / t, (¡b‡S10 800 g; ÄÁ‚ìD 3 2ꢀ uÂkÝÊË9ã { z7 350 þG, ¦‚ûꢀPfìí。 mm¿²| Fig. 2ꢀ The crosssection view of numerical calculation model } •¿²§¸MkAð$, 8pqFP‡b§¸± Ǖ¿²­«V#;;½、 Ù~, `¦Ùÿ、 d`à š€。 ;¦‚Viçd、 #bä、 §¸jk@T、 f• ÊꢁёÃ(), ÔÕ, `fºÉ½½I°S$ , ú‹~º÷ºÉT±GHf[ 6] 。 ½<Pf ÜOF(,ÞP;†°óž¨F;š¾‰1¬ ;šgšúó8w‡, {ísö“zÞ, Ž½ú ‹Astjc;P;šÊšú}$MN。 sö ޕûT±£±;šÊF§#?“z¨F;š¾。 \ # ¥ st`«“ùܪ 150 m, ¹;š σ = 4 23 ~ H  ºÉ‚½e•#ºÉ、 M,#;NœÉ、 ÷:ÉÃ。 6 196 MPa, ¥¹;š σ = 3 1 MPa, j&r{ λ = V ÔQJ\f²ꢀÝ<1clÃijA`¦GH 1 4 ~ 2。 `qPªR+P;š}$MN: `^R;š }$MNV|¯ - 4 23 MPa、 - 6 196 MPa, w‡ŠL ¯ 0 023 MPa / m; ¸|—R;š¯ - 3 1 MPa, w‡Š  JÉ, ¯?t、 ꢀƒ、 ÊꢁPf#;, ö•<M, ;NœÉSf•t‚ORP’šÿ?ÿ¥P 3 m × 3 m PM,#;( ô±” 1∶ 4 PM,*((;) GHf。 # L¯ 0 014 MPa / m。 qªRPšú}$MN ^R• : ûꢁ«‹y, ¸|Œ—R„jc«r‹y, `RIG H‹y[ 89] 。 stZ[w‘FáS6„ÑZ[,  Sō - ò&ŽÄNŠ, ;Z[Iɚ&p{? 2 ꢀ uÂkÝÊËꢀÊr}~ 2 . 1ꢀ ÌÍÊË < \ ÜOF(,Þ{s“zVW, st±ÉeD ãtÖª { 。 1 · P9û¿q?‹, 2\Òӗ“zǑ、 ƒTÞLÊ @ 1ꢀ kÝÊË:,;ØÙtu Table 1ꢀ The physical and mechanics parameters of the calculation model materials A“z?@PúÊ, ;†±ÇPÒÓüՎ½û;† 3P 3 ~ 5 ꢀ[ 7] 。 stâ¸#§Æ¹¯ X %, Ð2 „ ƹ¯ Y %, †ÐȺ¹¯ Z %, eD 90 m × 100 m §‘ Œw }» ­Å ­ š }ꢀ L # FYt sb sb yL ÆÖ 78” × 55 m。 söP‡’\Sˆ‰•¿²P#;、 `^¦ «V#;fóžEtÔÜ;šw‡‰±ÇPw MPa / ( kg/ m3 ) / / GPa / GPa / MPa / ( °) \ + ‹ÕF 0 545 0 237 1 527 43 36 1 56 2 817 2 856 2 845 2 816 2 030 0 305 0 294 0 296 0 304 0 350 Æ、 nóÃMŸ, {â;AstPIJ«V9ûIJ ÀD{VõLʺŽâuꢀ`sö“zõL。 A+ 、 O‹Ê¸|ÕF•û´wŽ{V, §\7?)V ( #§ 0 595 0 278 2 042 48 97 2 03 ¸ |ÕF 0 568 0 266 1 901 47 44 1 91 O‹ÕF 0 500 0 227 1 296 40 81 1 35 ;÷:§ 0 281 0 102 0 840 21 00 0 96 ‹ W«VÀD§}, õLú¯ 4; A#´、 #;、 M,# # ; •û´úSŽ{V, õLV|¯ 2、 1、 1; stB‚ G{150 891 P, J){26 517 P, ֜ 1、 œ 2 { 2  2ꢀ Êr}~ $ # ;f{ísöºk: , f•#´; îí  。 · 20· ꢀ ꢀ ꢀ ÑÒÓE: vÔ FLAC3D ¤#աА‘’PQꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 2014 (& 8 '  , ÷:M,#;; îY, #;f。 =úúGH œ[z, O¥\+¥P“z'*+GH。 uû P}“Biÿ 5 PŒj), ŒjTUV|͜ 5、 œ 6。 åef•tq#;\šúw‡¡©tú¯ Y %= º¹šú, j) 2、 4 JS#´«, šúw‡í·, ‹¯ 23 mm。 e•±ÇO—#;«ršú†¹f• ²ꢀ”¥, j) 1 ¹ Y %庹¥b‹ 3 mm, j) 2、 4 ¹ y %=º¹¥b‹ 22 mm。 ˜@P˜¹šú ª¦, #;ϗ;»;šgo;š, A#;P¡© Ѧ‚·PÒÓ, ˜¹w‡¥b‡°9Ä#;o ¡。  gîYP“zTUGHA”VW。 3 ꢀ kÝKLꢀ4M  1ꢀ XØ4M ¯ 3 €f•#´Ê#;fÞ, Z7f² µ7NÊ#;­«å;šP|¿w‡ef, V|\Ú ‘LROQ#;( j) 1、 2) 、 f•²ꢀP#´ª ‡ ROQ#;( j) 3、 4) ÊM,#;( j) 5) P’ ) ” š ˜ Biÿ 5 PŒj), ŒjTUV|͜ 3、 œ 4。 A VWáæ, åef•tÊe•tq#; Z º¹; ߥc¿¥’ítN­¡©, #;JS²P;šr MŸ; e•tq#;;š’íú¦+‡Såef• t, ¥b‹ 5 MPa。 j) 5 P;šw‡¢S¡©, ª M,;yzOe•²ꢀJSAP;šr˜MŸ, ’í¯ 6 78 MPa。 ¦ ` 3 5ꢀ Û<=‚Ðæ|‹ Y }£@AYè<> Fig. 5ꢀ Displacement curves of the monitor points in Y direction after normal recovery 1 ~ 4— j)+, 3 3ꢀ Û<=‚Ðæ|‹ Z }£XØYè<> Fig. 3ꢀ Stress curves of the monitor points in Z direction after normal recovery 1 ~ 4— j)+, 3 6ꢀ ?‚Ðæ|‹ Y }£@AYè<> Fig. 6ꢀ Displacement curves of the monitor points in Y direction after residual ore recovery 1 ~ 5— j)+, 3  2 2ꢀ Õ×@A( Z }£) Yè<> ¦.Sϗ»;šÊ•&;š°ß8 Z º¹ Pšúw‡, vÁ-èFf«–¬, ò‰9ÄoŒn óÄ`¦o¡。 ¯¶Sòj`¦P-èšúw‡| ef, Biÿ 5 Pj), f#;p`¦\]’ ` 3 4ꢀ ?‚Ðæ|‹ Z }£XØYè<> ¿ Fig. 4ꢀ Stress curves of the monitor points in ( j) 1、 2、 3) 、 f•²ꢀ`¦’)( j) 4) ÊM, ;p`¦\]’)( j) 5) 。 ŒjTUV|Í Z direction after residual ore recovery # 1 ~ 5— j)+, œ 7、 œ 8。 åef•t`¦-èbڇ¯ 210 mm, 。 Ô«V# 3 3  2ꢀ @A4M  2 1ꢀ ÑB@A( Y }£) Yè<> rº¹šúHÒÓ#;¡©P?‹ÔÑ, b e•óžtê`¦‰e·P-èw‡ ; f•ÊM,#;—?9Äf•²f«`¦»;š « Pšú°9Ä#;Ù~、 ;½‰±Ço¡[ 1011] 。 ¯ Q6f²ꢀµ7#;P«ršú|¿w‡ef, V \ڇ‘LROQ#;( j) 1、 2) 、 f•²ꢀP# ªROQ#;( j) 3、 4) ÊM,#;( j) 5) MŸPw‡, ß8˜¬ƒ;, `¦Ú‡-èbãä¿ 72 mm &', M,#;\]`¦-èb 125 mm & '。 œw‡¢£ª¦, 2\`¦pqF\¥©P» ¼oŒnó_<O°ß8·P„ÑÆw。 €§- | ´ · 21· % & 458 'ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ !ꢀ ꢀ "ꢀ ꢀ #ꢀ ꢀ $ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 2014 (& 8 ' èšúP¡©ª¦, e•t`¦ꢀJS²P;šr˜ MŸ, I°ê`¦±Ç‡Pnó。 3 9ꢀ Û<=‚ÐÕ×áâ4e<> Fig. 9ꢀ The roof plastic zone distribution regularity after normal recovery 3 7ꢀ Û<=‚Ðæ|‹ Z }£@AYè<> Fig. 7ꢀ Displacement curves of the monitor points in Z direction after normal recovery 1 ~ 4— j)+, 3 10ꢀ ?‚ÐÕ×áâ4e<> Fig. 10ꢀ The roof plastic zone distribution regularity after residual ore recovery 3 8ꢀ ?‚Ðæ|‹ Z }£@AYè<> Fig. 8ꢀ Displacement curves of the monitor points in Z direction after residual ore recovery 3 11ꢀ Û<=‚ÐÑCáâ4e<> 1 ~ 5— j)+, Fig. 11ꢀ The chamber plastic zone distribution regularity after normal recovery 3  3ꢀ áâ4M ¤ F§G†X„ÑÆwMŸât, xPyLÊk ašú°ó8¹‡ÞLPèé[ 12] 。 „ѲP‡ 、 ¶ŽÞLHꢀª¿²ÊÕF¯¡©ÑP?‹¨ 。 „ѲYt‚, B™+oŒnóš›( shear - ^ ˆ . p) 、 »¼nóš›( tension - p) 、 oŒ»¼( shear - p tension - n shear - n tension - p) º?nó?± 4 ÷Æ 3 12ꢀ ?‚ÐÑCáâ4e<> Fig. 12ꢀ The chamber plastic zone distribution regularity after residual ore recovery ±ÇX¥©ÞLPnó; ;š、 šúÃw‡¢£ª Ž 。 òœ 9 ~ œ 12 A”VWáæ, e•t`¦、 ^¦ oŒ»¼º?nó²ꢀµ‡^f«¶Ž, 8¤LI ° ‡ ˆ ꢀ ¡ , nó§‘Έ。 M,#;ÊÕFÄѲViÎ , &¶ŽMk。 ‡±VWáæ, e•°±Çf•² ­ˆüÕP`¦Ùÿ、 dÿÁ3, I°±Ç‡Po Mk。 ¦ , ²P;šr˜MŸÆǏސ, •¿²I°ó8 o¡Á3。 ‡ ±A”VW5¯, ·e•ºk¦‚¥©PáH Ñ, ꢀ¯·(#tue#f•PºÉu-p, ûü Êꢀ、 ꢁƒ、 ?tPe•ƒu。 Aâ#"™¦‚! nèé。 4 ꢀ Kꢀ y ( 1) 2 Af•¶žPóž, úœÅ¨‚PÜ;š MŸó8Íw, ^ÆDzP;šr˜MŸ。 2) åef•¶žnó¨DÜ;šr˜t, •¿ JSA¡©PMŸ。 3) e•t, ;šw‡±ÇX•¿²P`¦、 # 、 ÕFÃß8XPšú、 „ÑÆwÃ;, A•¿² ( tꢀ zꢀ 7ꢀ 8 ² [ 1] ꢀ ^Ge, ¬‹o, Ýr, Ã. @T•¿²MNOe#fp• ( ² ¡©ÑP‚ÛG{ísö67[ J] . 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