不连沟煤矿特厚煤层综放面采空区自燃“三带”分布规律

 为有效防治采空区自燃,对不连沟煤矿特厚煤层6103综放工作面采空区自燃“三带”进行研究,建立了采空区气体渗流场模型,采用FLUENT软件对采空区氧浓度进行了数值模拟,总结采空区氧气浓度的分布规律。在此基础上,分析了散热带、氧化带的分布呈现不对称性及进风侧氧化带往采空区深部转移的原因;并结合现场实测,应用MIN-MAX优化理论对采空区自燃“三带”进行划分,得出能够抑制采空区自燃发火的最小安全推进速度,为该矿采空区防灭火工作提供了理论依据。     

某铁矿山隐伏采空区精准探测方法

为消除采空区给铁矿山人员和生产带来的巨大安全隐患,对采空区精准探测方法进行了研究。在深入分析高密度电阻率法采空区探测工作原理的基础上,建立了采空区探测模型,据此总结出采空区在电阻率剖面图中所具有的高阻异常和电阻率突变的识别特征。以五台-吕梁地区某大型铁矿山采空区为例,进行了精准探测。根据采空区识别标志圈定了采空区异常的分布范围,采空区在探测成果图中有较明显的反映,电阻率异常特征与解译标志基本符合;钻探验证表明,通过高密度电阻率法可有效识别出采空区;结合采空区三维激光扫描成果,建立了采空区三维模型,精确地获取了采空区的空间特征信息。研究结果表明：采用高密度电阻率法圈定异常、钻探验证和三维激光扫描建模的综合探测方法可对铁矿山采空区进行高效、经济、精准探测。     

基于Geomagic-Midas-FLAC3D的采空区稳定性分析

井下采空区稳定性分析是金属矿山常需面对的问题,采空区稳定性关系到空区周边开采的安全,对矿山安全生产、经济效益、社会效益等都起到至关重要的作用。从采空区现状调查出发,采用三维模型构建、理论计算及三维数值模拟对井下采空区稳定性进行了计算与分析,研究结果表明:在矿山开采现状条件下,对采空区进行了实地调查及三维激光扫描,切实掌握了各中段采空区的详细分布状况;采用Geomagic软件对采空区模型进行了精确解译,并精简了模型三角面片,可快速统计采空区长、宽、高及体积等基本参数,同时为模型构建提供了基础条件;采用理论计算及三维数值模拟两种方法对井下采空区稳定性问题进行了深入研究,并对井下采空区进行了稳定性安全分区分级。研究结果可为金属矿山采空区稳定性分析及采空区治理提供科学依据。     

采空区漏风流场的Fluent数值模拟

通过对采空区多孔介质的渗透特性的理论分析和试验测定,对采空区孔隙结构及渗透系数分布情况进行了深入的研究,建立采空区渗流数学模型,采用Fluent软件对采空区漏风流场进行数值模拟,揭示了采空区漏风流速、压力的分布规律,为今后定性定量分析采空区瓦斯涌出及浓度分布提供数学分析依据。     

黄岗铁矿采空区稳定性评价及治理方案研究

为对分段空场法和浅孔留矿法采后的空区进行治理,通过工程地质调查及室内岩石力学实验,获得了开采区域内上盘大理岩岩组、磁铁矿岩组、下盘矽卡岩岩组的岩石物理力学指标;通过计算岩体的稳定性系数,结合Mathews图解方法,得出了岩体的容许水力半径,对采空区的稳定性分级进行了判定。结合国内外采空区处理的经验和矿山实际情况,选择采用废石充填采空区方案对处于过渡区的采空区及其他需要及时处理的采空区进行治理,对其他采空区进行封闭处理。结果表明,实施采空区综合治理方案后,安全有效地对采空区进行了治理,消除了采空区对井下正常生产的影响。     

采空区“三带”划分数值模拟及其应用

根据通风网络理论,建立了采空区渗流模型。通过对采空区渗流场的数值模拟,确定了采空区漏风风速场。并以采空区漏风风速为依据对采空区"三带"范围进行划分。在朱仙庄873综放工作面对所建立的数值方法进行了运用,得到其采空区"三带"的范围。通过与实测结果的对比,检验了模型的正确性。     

金属矿山地下采空区定量风险评价方法研究

概述了采空区灾害的风险评价体系,将采空区风险评价内容分解为危险性评价和易损性评价2个部分。借助模糊数学分析法定量分析了采空区危险性,通过对采空区灾害可能导致的损失情况进行分析,构建了采空区灾害社会经济易损度分级体系,得出了采空区灾害的风险指数,建立了采空区灾害的风险评估框架,实现了对采空区灾害的风险分级。     

老采空区地基稳定性附加应力-概率积分法评价

提出运用附加应力-概率积分法对半无限开采缓倾斜煤层的老采空区地基稳定性进行综合评价,为老采空区工程建设提供科学依据。以石家庄钢铁公司拟建原料基地为例,运用该方法分析了煤矿老采空区对工程建设的影响。分析认为拟建工程荷载不会使煤矿老采空区活化,采空区残余变形对拟建工程的影响在允许范围以内,对工程建设影响不大,在拟建场地进行工程建设基本可行,为采空区上方兴建工程提供了科学依据。     

某采空区稳定性评价指标体系构建及定量分析

采空区是矿山最大的安全隐患之一,其稳定与否直接影响矿山的安全生产。采空区稳定性影响因素具有复杂性与不确定性,通过分析采空区稳定性的主要影响因素,建立了多层次的采空区稳定性评价模型。以云南某矿山工程为例,利用层次分析法,从地质水文条件、采空区特征参数、其他因素等方面对该矿采空区稳定性的影响因素进行了定量分析,并进行了采空区稳定性评价,为有效进行采空区稳定性评价提供了有效途径。     

采空区上方地表建筑物地基稳定性时空效应分析

由于地下矿体的开采,导致采空区上方地表及其附近出现沉陷变形,为防止损坏地面建筑物,需要对建筑物的地基进行稳定性评价。以玻璃工业园建筑工程地基稳定性的研究为例,利用采空区沉陷的时间效应、三带理论对采空区上方及附近地基的稳定性进行定性评价;应用概率积分法对采空区的沉陷变形及影响范围进行了定量评价,并对采空区上方建设建筑物提出了相应的安全保护措施。     

物探技术在煤矿采空区的应用

晋圣鸿升煤业有限公司整合前井田内和周边有许多小煤矿,经多年的开采,形成了许多采空区,而这类采空区具体的范围、位置、空间形状、积水情况等,已无资料可究。为探测这些采空区的具体情况,对工作面上覆采空区进行了电透视探测,分析了采空区积水测算的过程和方法,对工作面上覆采空区积水量进行测算。经工作面钻探结果显示,与物探结果基本相符。物探技术在煤矿采空区的探查中起到了很好的指导作用,为疏干工作面上覆采空区积水节约了时间,也为工作面能正常生产提供了安全保证。     

回采过程中采空区瓦斯运移数值模拟研究

为掌握采空区瓦斯分布情况,指导采空区的瓦斯抽放工作.通过对采空区瓦斯来源,以及瓦斯涌出规律进行分析,建立了二维移动坐标下采空区瓦斯浓度场数学模型,并对其进行了无因次分析.采用有限差分法设计编制了计算机程序,通过对羊草沟矿采空区移动状态下瓦斯浓度场进行数值模拟,得到了推进速度为5m/d时的采空区瓦斯浓度分布状况.解算结果与理论分析得出的结果一致.这对矿井采空区瓦斯治理有重要的实际意义和价值.     

高峰105号矿体采空区稳定性模糊综合评价

高峰105号矿体由于民采留下大量的采空区,为后续的矿山开采带来了巨大安全隐患。在进行105号矿体深度开采之前,需要对采空区进行稳定性综合评价。在全面分析影响采空区稳定性因素的基础上,选取14个影响因子,并将矿山系统稳定性划分为3个等级,构建了相应的隶属函数,运用模糊数学建立了采空区稳定性二级综合评价模型。以高峰105号矿体3号采空区为实例,对其稳定性进行分析和评价,结果表明,该采空区稳定性属于Ⅲ级,需要进行安全支护。     

宜昌磷矿采空区治理对策探讨

宜昌磷矿大多采取地下开采,已经形成的大面积的采空区。对宜昌磷矿采空区大面积冒落、空气冲击波和诱发崩塌、滑坡、地面塌陷和地裂缝等地质灾害进行了分析,对采空区治理对策进行了探讨,为宜昌地区磷矿采空区治理提供有益的参考价值。     

超声波探测煤矿采空区应用技术研究

本文介绍了采空区形成的原因,以及水平煤层采空区、倾斜煤层采空区的特征,针对采空区探测的问题,提出了超声瑞利波为介质的探测手段,推导了瑞利波探测采空区的理论基础,对山西省运城市河津县某煤矿采空区进行探测的基础上,成功定位了采空区范围,证明了该方法的有效性。     

东露天矿采空区三维可视化研究与应用

采空区的存在对露天矿生产形成了重要安全隐患,准确取得采空区详细信息对露天矿安全生产具有重要意义。三维激光扫描系统能准确对煤矿采空区信息进行定位、分析与建模,利用该系统在平朔东露天矿采空区进行激光扫描,运用Micromine软件进行三维建模,确定采空区空间位置、形状及大小,并结合3D mine软件建立露天矿矿模与现场穿孔爆破工作,为采空区的处理提供了科学、准确的技术支持。     

基于神经网络的自然发火危险性评价与预测

对采空区煤炭自然发火进行了危险性评价,从自然发火条件入手,建立采空区自然发火事故模型,确定采空区发火现状危险等级为C级,较危险;利用采空区已有的自然发火预测指标建立BP神经网络的时间序列预测模型,对未来该采空区有无发火危险进行了预测,确定未来采空区发火可能性大小.结果表明:运用BP神经网络的时间序列预测模型对煤炭自然发火进行预测,采空区自然发火处于"有发火危险"程度,发火危险性较大,因此应做好采空区火灾预防工作.     

煤矿采空区对地表稳定性影响分析研究

煤矿井巷开采形成的采空区对地表的稳定性影响是巨大的,如何准确地确定煤矿采空区对地表的稳定性影响程度成为一个重要的课题。通过工程实例,应用解析法计算了煤矿采空区覆岩稳定性和采空区的残余变形,并根据计算结果对地表稳定性进行了评价。同时,利用数值模拟法就煤矿采空区对地表变形的影响程度进行了计算。对解析法、数值模拟法的计算结果的异同进行了比较,分析了产生差异的原因,为煤矿采空区对地表稳定性影响评价提供了快捷的方法。     

复杂群采空区稳定性计算与评价

广东省大宝山由于长期无序开采及民采影响,井下采空区错综复杂,随着露天开采工作台阶不断向下推进,复杂群采空区对露天开采的安全生产构成了巨大的威胁.为分析采空区群对露天开采的影响,为采空区处理提供依据,根据目前露天矿生产作业情况、井下采空区分布状况以及与露天台阶的相互关系,采用平面弹塑性有限元法对采空区围岩的稳定性进行了计算与评价,有效分析了采空区稳定性状况.     

某矿山多层采空区群稳定性的FLAC3D数值分析

为评价某矿山采空区群的稳定性,应用有限元FLAC3D软件对该矿体及复杂多层采空区群三维数值模型进行了模拟分析.选取相邻空间区间顶板厚度小于30 m和顶板跨度较大的空区群作为研究对象,对多层采空区的应力分布和塑性区(结构塑性强度破坏方面)以及采空区顶板中点位移监控(变形控制方面)进行了研究,并根据研究结果对矿体所有采空区进行了稳定性分类,为后续采空区治理提供了可靠的依据.