基于采矿环境再造的开采顺序时变优化研究
2011-09-20胡建华周科平陈庆发
岩土力学 2011年8期
胡建华,雷 涛,周科平,陈庆发
(中南大学 资源与安全工程学院 湖南省深部金属矿开发与灾害控制重点实验室,长沙 410083)
1 引 言
采矿工程是人类最主要的岩土工程之一,其开采方案的优选和回采顺序的优化已引起人们的广泛关注[1-7]。在采矿工程中,开挖是造成围岩应力扰动和重新分布的主要原因,作为工程对象的岩石始终处于不断加载和卸载的循环过程中[8],在此过程中,岩体的应力-应变特性随开采时步而表现出不同的力学效应[9]。
缓倾斜矿体由于矿体倾角较小,采场顶板暴露面积有限,且采场内崩落的矿石难以实现重力运搬,不能实现大量落矿的高效连续采矿,因此,是一种典型的难采矿体[10]。针对缓倾斜矿体的这种特点,中南大学以安全高效低成本无废开采为目标提出了采矿环境再造连续开采的思想[11-12],其实质是通过一定的技术手段,构筑开采的人工环境,改造矿体的赋存地质条件,以减少回采过程中对原岩状态的扰动,保障采矿工程结构的稳定性。但此种方法顺利实施的关键是要保持采场的稳定,保证地压活动不会对回采过程造成严重的不利影响,因此,选择合理的开采顺序就显得尤为重要。
云锡集团卡房新山矿段采用开采环境再造连续采矿法开采,根据不同的回采顺序,提出了3种不同的开采方案。本文根据该矿山的实际情况,使用MIDAS/GTS有限元分析软件,模拟并分析了3种不同开采方案开挖过程中应力场和位移场的时变规律,得到了最优的开采方案。……
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