高应力矿柱安全回采与地压监控预警技术

针对高应力承压矿柱安全开采的技术难题,铜坑矿在92号矿体矿柱群开采中,深入开展地压控制技术研究,采取预裂爆破与分段凿岩和底部出矿的优化改进方案,并在回采过程中有效进行地压监控预警,顺利采出矿柱矿石31.05万t,取得了良好的社会效益和经济效益。     

高应力破裂矿柱阶梯式诱导崩落法回采实践

铜坑矿以采富留贫的方式对92~#矿体进行回采,在高地压应力、多次开采扰动和空区冒落的影响下,预留的大量不规则矿柱大多呈破裂、不完整状态。矿柱群Ⅱ采区是高应力破裂矿柱的典型代表,由于多分层采准工程同时施工,严重削弱了矿柱的完整性,诱发区域性地压活动,大部分采准工程被破坏。针对矿柱群Ⅱ采区采准工程遭地压破坏的情况,通过对地压监测数据、各区域破坏类型进行系统分析,运用原地碎裂爆破技术,对高应力矿柱进行泄压,改善矿柱内部的应力环境,布置阶梯式出矿底部结构,大面积拉底,诱导顶部矿体垮落,实现破裂矿柱诱导崩落,矿石回收率达75%,贫化率为19.5%,取得了良好的开采效果。     

特大事故隐患区矿柱群回采技术研究

由于存在火区与空区隐患,铜坑矿细脉带矿体开采区,被认定为广西特大事故隐患区。隐患区内遗留的大量矿柱群,回采条件极其困难。本文分析了该矿柱群开采技术特点,针对性地采用高效率的集束孔阶段强制崩落技术,同时采取了柔性阻波墙、均匀放矿、地表覆盖等系统的安全控制措施,解决了复杂隐患区矿柱群回采技术难题,达到了根治火区隐患的目的。     

两面临空条形矿柱回采方案的探讨

铜坑矿在开采92号矿体的过程中，形成一个长达200m，且两侧均为采空区的条形矿柱。对该矿柱提出了3种深孔空场回采方案。各方案均采用向一例采空区抛掷爆破的方式回采。经过对3种回采方案的分析比较，选择推荐了一种最优的方案，其采切工程简单、回采效率高、回采费用和贫化损失指标低。     

特大空区矿柱群分区协同开采技术研究与应用

针对高危空区条件下的矿柱群,一直以来国内外均采用多道相对独立的工序小规模处理空区和回采,使得开采过程中频繁地发生垮塌事故,造成人员伤亡与设备损失,且开采效率与生产能力低下,使得部分矿柱不能开采而报损。矿柱群分区协同开采技术为特大空区矿柱群开采提供了一种新的途径,通过采用矿柱群协同开采关联分区法,多层矿柱立体分区协同开采技术,深孔协同开采控制爆破技术,实行回采与空区处理协同、拉槽与回采协同、多矿柱区位协同的三协同开采,将空区处理与矿柱群回采集中在一个步骤安全、高效、协同完成,实现大规模强化开采和高效率作业,从根本上解决了高危矿柱的回采技术难题。     

集束状深孔爆破技术在铜坑矿的推广与应用

铜坑矿大规模开采细脉带、91#矿体、92#矿体的过程中,留下了大量盘区矿柱、间柱。为安全、高效回收这些矿石资源,采用了集束状孔爆破技术,实现了高分层水平大量连续落矿及整体区域崩落采矿。该爆破技术在铜坑矿采空区治理、阶段大量连续开采等方面具有广泛的应用前景。     

铜坑矿92#矿柱群Ⅱ采区大规模高效回采技术研究

由于历史的原因,在铜坑矿三大矿体重叠的区域出现了一些四面环绕冒落体的盘区采场,此类采场开采技术难度大,存在诸多安全隐患。以92^#矿柱群Ⅱ采区作为试验采场,通过充分利用已有工程,并结合四周采空区冒落情况合理布置新工程,运用诱导式崩落法实现了Ⅱ采区的大规模高效安全回采,并及时消除了地压活动,为铜坑矿其他类似开采技术条件的采场提供了参考。     

复杂空区群残留矿体回采顶板下沉监测分析

根据铜坑矿三大矿体大规模开采的采矿实际情况,结合矿井地压活动状态分析,针对92#矿体矿柱群Ⅱ采区复杂残留矿体回采安全监测预警的难题,在现场调查分析基础上,提出了采用精密水准测量法观测复杂残留矿体顶板稳定性的技术方法,通过对开采区域实行重点监测,深入研究顶板围岩的失稳规律,从而对可能发生的灾害进行了有效的控制预警,最终实现了安全生产的技术目标。     

束状孔大量落矿残矿高效回采工艺技术研究与应用

针对空场法开采中空区群治理和矿柱群回采的难点问题,以束状孔变抵抗线爆破技术为基础,开发了束状孔大量落矿残矿高效回采工艺技术,成功应用在多个矿山的采空区治理与残矿资源回收中,取得了良好的效果。     

异质界面控制爆破技术在安庆铜矿高阶段矿柱回采中的应用

根据矿岩爆破理论和爆炸应力波在矿岩与胶结充填体异质界面上产生折射与反射的原理 ,提出的小药包短空气间隔控制爆破技术成功地解决了安庆铜矿高阶段矿柱回采爆破对两侧尾砂胶结充填体造成破坏而导致充填体失稳的技术难题 ,实现了高阶段矿柱的安全回采     

高压分层注浆技术在松散体包围下破碎矿柱回采中的应用

铜坑矿92#矿体为回采松散体包围下破碎矿柱,提出高压分层注浆技术,采用机械化上向水平进路充填法对201#、202#以及203#破碎矿柱进行回采。详述了高压注浆加固松散体技术及注浆工程布置、注浆主要参数计算、注浆工艺过程。高压分层注浆技术有效解决了松散体稳固性差、回采作业安全性差以及矿石损失贫化大等问题。高压分层注浆技术不仅提高了矿岩自身稳固性,而且还大大增加了顶板允许暴露面积,提高矿石回采率23%,贫化率18%,增强了回采作业的安全性。实践表明,高压分层注浆技术的应用,可有效解决松散体包围下破碎矿柱的回采难题,具有工程的可行性和有效性以及良好的推广价值。     

高应力矿体充填法采场结构参数优化研究

随着铜坑矿采矿生产的不断深入,92#矿体地压活动进一步加剧,空区周边采场应力集中显现,出现了岩层开裂、破碎、沉降等现象,致使矿床开采技术条件变差。为了安全高效地回采矿产资源,在分析了矿岩与充填体力学参数基础上,采用数值仿真模拟的方法,设计了4种结构参数,实现了扰动区下的采场结构参数的优选。研究结果表明:从采场应力与变形结构分析,2号模型为最佳方案,即10m矿柱、12m矿房的采场结构参数,该采场结构参数在矿山中得到了应用,取得了很好的效果。     

复杂水文地质条件下的大巷煤柱开采技术研究

老空水从东、西、北三个方向包围大巷下山煤柱段,煤柱回收过程中水文地质条件非常复杂。为了减少水文地质损失,提高煤柱开采安全系数,采用综合防治水措施,将老空水按照规定的路线运移、排放,满足了安全生产需要;为了最大限度地开采煤炭资源,采用煤柱开采的优化设计,实现了精采细收,延长了矿井服务年限。对大面积老空水三面包围的大巷下山煤柱开采技术的研究,为衰老矿井的可持续发展提供了技术支持,同时,为复杂水文地质条件下开采煤柱的相似矿井提供技术经验数据。     

铜坑矿92#矿柱群回采过程中的声发射监测应用与分析

铜坑矿92#矿体的直接顶板就是开采91#矿体时的胶结或者非胶结的空区充填体,并且尚存在未充填采空区45万m3,使92#缓倾斜厚大矿体的上部形成大范围的隐患区,开采条件十分复杂,地压活动非常频繁。根据矿山实际建立了一套多通道岩体声发射监测系统(本文仅取其中的8个通道),对92#矿体的回采过程进行地压活动监测。本文在现场采集监测数据的基础上,对声发射事件数、波形等参数进行了分析,统计得出了铜坑矿92#矿体回采过程中采场应力场与声发射活动频度之间的相关关系。     

束状大孔区域整体崩落法在铜坑矿的应用研究

细脉带矿体遗留的大量房间矿柱,由于受火区与空区隐患的困扰,回采条件极其困难。分析了该矿体的开采技术特点,针对性地采用高效率束状大孔大范围整体崩落采矿方法,同时系统地采取柔性阻波墙、均匀出矿、地表覆盖等安全控制措施,解决了复杂隐患区内矿柱群回采的技术难题,同时达到了根治火区隐患的目的。     

高分段中深孔崩矿顶板诱导崩落连续采矿法在铜坑矿的应用

针对复杂充填体下大型贫矿体的开采，用传统的采矿方法存在着矿柱不能安全高效回收、资源损失大、采场顶板控制困难、采空区处理技术难度大、成本高、易诱发大规模地压、矿山安全没有保障等一系列问题，对此中南大学采用了高分段中深孔崩矿顶板诱导崩落连续采矿法。通过在铜坑矿92号矿体的工业试验，该技术较传统采用的采矿方法有许多的优点，并取得了较好的技术经济指标，对类似矿体的开采有一定的指导作用。     

近距离煤层群联合布置采区残留煤柱的回采技术研究与应用

开采残留煤柱是延长矿井服务年限、缓解矿井采掘接续紧张局面的有效途径。本文阐述了近距离煤层群联合布置采区残留煤柱的开采实践经验,对工程应用有一定的指导意义。     

综采放顶煤工作面过无炭柱的实践

山西兰花集团大阳煤矿是一座年产150万t的高产高效矿井，采区内无炭柱较多。随着矿井采煤机械化程度的提高，无炭柱对高效机械化生产的影响越来越大，通过加强顶板管理、改进采煤工艺、加强生产组织管理，完全可以实现含无炭柱综采放顶煤工作面的高效安全回采。以大阳煤矿3105综采放顶煤工作面为例，介绍了综放面平推过无炭柱条件下的丁贞板管理、开采工艺及生产组织管理等方面的成功经验。