三维有限元分析优化小铁山矿采场结构参数

本文档深入探讨了小铁山矿采场结构参数的三维有限元分析，针对1998年采用巷道式充填采矿法的情况。作者闰道全利用三维有限元数值分析技术，对不同结构参数下的采场能量释放、采场体积闭合以及矿体应力分布进行了模拟计算。这种先进的计算方法为确保采矿过程中的合理性和安全性提供了实际可行的参数指导。 小铁山矿是一个富含多种金属（如铅、锌、金、银和铜）以及稀有金属（如钼和铋）的复杂矿体，其地质构造复杂，开采难度较大。过去十年的试验研究促使选择机械化上向巷道式充填采矿法和分段充填采矿法作为主要采矿方法。然而，实际操作中，结构参数的选择对防止冒落和片帮等事故至关重要，这些事故直接影响着采矿成本、人员安全和生产效率等关键指标。 文章首先介绍了矿体的围岩条件和力学特性，表明矿体主要由平行产出的浸染矿和块矿组成，且周围有易碎的绿泥石片岩、千枚岩和不稳定的绢云母化凝灰岩。这些特性对采矿工程提出了挑战。作者详细列举了各种矿岩的物理力学性能，包括抗压强度、弹性模量、容重和泊松比等，以评估它们在采矿过程中的承载能力和稳定性。 为了优化采矿工艺，作者进行的三维有限元分析模拟旨在找到最佳的采场结构参数，这些参数将有助于减小能量释放带来的风险，保持采场的稳定，同时保证矿体应力分布均匀，防止过大压力导致的岩石破裂。通过这样的分析，可以有效地降低开采过程中的潜在风险，提升整体的经济效益和安全水平。 总结来说，这篇文章是工程技术领域的一篇重要论文，它不仅阐述了三维有限元方法在采矿工程中的应用，还强调了合理选择和优化采场结构参数在复杂矿体开采中的实践意义，对于类似矿产资源的开采具有重要的参考价值。