新城金矿竖井保安矿柱的三维圈定与模拟回采

发布时间：2019-09-12 11:15

【摘要】：竖井周边矿体的开采对竖井的稳定性有重要影响。新城金矿Ⅺ#矿体在主竖井下部,首先应用三维软件圈定了竖井保安矿柱并统计压矿量。统计结果显示,依据规范圈定的竖井保安矿柱导致Ⅺ#矿体大部分资源不能被回采。针对这一问题,在Ⅺ#矿体与竖井三维模型的基础上,建立了FLAC3D数值计算模型,并按2种方案进行了模拟回采。数值模拟结果表明:Ⅺ#矿体保安矿柱内部矿石回采具有可行性,回采造成的塑性区主要集中在采空区周围以及充填体内部;回采将导致竖井底部变形较大、应力集中较突出,是关注的重点区域。研究结果为竖井周边矿体的开采提供了理论指导,具有重要的实践意义。
【图文】：

析、评价Ⅺ#矿体回采对竖井稳定性的影响。1工程概况山东黄金集团新城金矿在主竖井下部新发现了Ⅺ#矿体，现在需要在确保竖井安全的前提下对Ⅺ#矿体进行回采。根据最新探矿结果，该矿体共由7条分支矿脉组成，距离竖井最近处只有20～30m，下盘毗邻河西断裂带。矿脉群赋存于－330～～530m之间，总体走向长度200m，平均水平厚度15m，矿脉群走向NE57°，倾角25°～30°。新城金矿主竖井全深499m，井口地面标高33m，竖井上部地表需要保护对象有井架和卷扬机房。Ⅺ#矿体与竖井空间位置关系如图1所示。图1Ⅺ#矿体与主竖井空间位置关系Fig．1SpatialrelationshipbetweentheⅪ#orebodyandthemainshaftⅪ#矿体赋存于断裂蚀变带内，顶底板岩石强度中等，含钾化花岗闪长岩、绢英岩化花岗闪长岩、绢英岩化花岗闪长质碎裂岩，矿体为绢英岩化花岗闪长岩，强度较高。竖井下部的河西破碎带，岩心显示呈砂砾状、碎块状、粒间由高岭土、绿泥石等黏性矿物连结，岩性较弱。图2为新城金矿主竖井位置的勘探线纵剖面图。剖面图显示新城金矿矿区地层倾角变化不大，平均可取为27°。2竖井保安矿柱的传统圈定方法传统的竖井保安矿柱圈定方法实质是利用二维制图中常用的三视图方式来表达物体在空间中的三维效果，大致按如下程序进行。图2竖井所在位置纵剖面Fig.2Longitudinalprofilecut-throughtheshaft首先，在井口平面图上画出安全区，主要包括井筒和卷扬机房，分别向外侧延拓20m范围。然后，在前一步平面图的井筒中心线位置作一垂直走向的剖面，以此剖面为界，在井筒的左右侧，即岩层的上下盘分别按照不同的岩石移动角画出移动线，移动线与地层相对应的交点作为一对边界点，并把得到的一?

断裂蚀变带内，顶底板岩石强度中等，含钾化花岗闪长岩、绢英岩化花岗闪长岩、绢英岩化花岗闪长质碎裂岩，矿体为绢英岩化花岗闪长岩，强度较高。竖井下部的河西破碎带，岩心显示呈砂砾状、碎块状、粒间由高岭土、绿泥石等黏性矿物连结，岩性较弱。图2为新城金矿主竖井位置的勘探线纵剖面图。剖面图显示新城金矿矿区地层倾角变化不大，平均可取为27°。2竖井保安矿柱的传统圈定方法传统的竖井保安矿柱圈定方法实质是利用二维制图中常用的三视图方式来表达物体在空间中的三维效果，大致按如下程序进行。图2竖井所在位置纵剖面Fig.2Longitudinalprofilecut-throughtheshaft首先，在井口平面图上画出安全区，主要包括井筒和卷扬机房，分别向外侧延拓20m范围。然后，在前一步平面图的井筒中心线位置作一垂直走向的剖面，以此剖面为界，在井筒的左右侧，即岩层的上下盘分别按照不同的岩石移动角画出移动线，移动线与地层相对应的交点作为一对边界点，并把得到的一对点投影到第三视图(或称俯视图)。接着，在井筒中心线位置处的剖面上按相同办法得到另一对边界点。重复二三步操作多次，可以在每个边上得到一些边界控制点，连接、延长这些点得到保安矿柱的边界线，此边界线落到某一个水平地层上即为该水平圈定的保安矿柱范围。近年来，随着三维矿业软件的普及应用，三维视图在表达矿山多变地形、不规则分支矿脉、复杂空区形态等诸多方面都显示出了二维图无法比拟的优越性。应用三维软件圈定竖井保安矿柱，，不仅可以方便快捷地实现二维平面图形的表达效果，而且可以轻松统计出保安矿柱。3竖井保安矿柱的三维圈定按照规范，竖井保安矿柱需要根据不同地层的岩石移动角进行圈定，表1中列出了竖井所贯穿的各?
【作者单位】： 东北大学资源与土木工程学院;
【基金】：国家自然科学基金项目(编号:51222402,51374049) 中央高校基本科研业务费专项(编号:N140105001,N140106002)
【分类号】：TD863

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本文编号：2535090