VCR法开掘采空区充填井技术研究

排山楼金矿用充填法处理露天边坡之下的大型采空区,需在空区顶部从地表打充填井。由于采空区的高度大,而且处于亚稳定状态,充填井的安全施工技术成为实施充填方案的关键技术。研究选用VCR法深孔爆破技术开掘充填井,爆破参数根据利文斯顿原理及漏斗试验确定。经实践验证,VCR法在爆破地表充填井上取得了良好的效果,成功地开掘了直径约5m、深度约70m的充填井。文中结合VCR法施工过程中存在的堵孔问题进行分析,提出了应对和避免堵孔的方法。     

铁矿充填剩余空区地表建筑建设适宜性评价方法

为了评价张马屯铁矿采空区充填剩余空区地表建设的适宜性,通过现场实测、理论分析和经验类比相结合的研究方法,分析了小片采空区、连片采空区和上下两层采空区3种不同类型充填剩余空区的顶板 稳定性,划分了地表不同程度残余变形区域,研究了建筑物载荷影响深度与覆岩破坏高度的相对关系,分析了地表监测点沉降特征,评价了建筑建设适宜性,并提出了建设场地安全保障措施。研究表明：张马屯铁矿 剩余空区顶板稳定,不会发生大面积塌陷,建设场地地表75.8%区域内建筑受到I级轻微损坏变形,15.6%区域内建筑受到Ⅱ级轻度损坏变形,危险程度较低,地表新增360 kPa建筑荷载对剩余空区稳定性无影响,地表 整体沉降较小,剩余空区稳定性较好,建设场地进行工程建设（建筑高度36 m以下）的适宜性较好。     

大梨树沟铁矿采空区对地表稳定性影响分析

基于大梨树沟铁矿554中段采空区现状及地表建筑物分布情况,采用3Dmine软件对地表及井下工程建立几何模型,运用FLAC3D模拟分析采空区对地表稳定性的影响,模拟结果表明,当采空区高度从10m增加到35 m后,地表沉降值仅从0.092mm增长到0.262 mm,沉降量非常小,空区及地表均处于稳定阶段,并与现场调研结果相差不大;当岩体强度折减从10%增到30%后,地表最大沉降量从1.5mm增长到37.3 mm,超过地表建筑物沉降的警戒值,空区将处于不稳定状态,应及时进行充填处理。     

地表充填钻孔治理矿山采空区的研究

根据井下隐伏采空区的形态,综合考虑安全、技术经济指标,初步优选适宜的处理方法为充填法。采用地表钻孔重力输送破碎废石处理隐伏空区,从地表施工5个Φ350mm钻孔连通隐伏采空区,将废石破碎至Φ50mm后在自重作用下充填采空区。不仅解决了矿山存在的安全隐患,保证了企业正常生产,还有效利用了固废资源,推进了绿色矿山的建设,综合效益显著。     

多层采空区稳定性分析及处理措施

在现场地质调查、岩石力学性能实验的基础上,应用FLAC3D数值模拟技术对威克矿多层多区块叠跨复杂采空区体系进行了分析研究,计算结果表明该空区体系处于稳定状态。对矿山提出的空区处理方案进行了数值模拟研究,分析结果显示：照此处理后采空区体系虽部分贯通但整体仍然稳定,达不到崩落塌通地表的预期效果。在空区体系稳定性分析的基础上,提出了空区体系处理的改进方案。先考虑多种因素条件综合确定空区顶板的安全厚度层,松动爆破剥离安全层上部的岩石;再用露天深孔挤压爆破崩落法处理空区上部预留顶板安全层,爆破崩落的岩石充填空区形成下部无底柱分段崩落法的覆岩保护层;最后对空区间残留的岩柱进行崩落,以达到处理采空区体系的目的。     

玲珑矿区多阶段遗留采空区群稳定性分析及治理

为了有效地治理地下遗留采空区,实现建设无尾矿山的目标,对玲珑矿区多阶段遗留采空 区群稳定性进行分析与治理。 首先采用固定梁理论、简支梁理论和载荷传递交汇线理论分析了采 空区顶板稳定性,并根据面积承载理论和矿柱强度公式分析了矿柱稳定性;其次运用FLAC3D 软件 分析了采空区围岩的应力、位移分布情况,进行稳定性评价;最后根据理论分析和数值模拟结果,将 遗留采空区群划分为稳定、较稳定和不稳定三个等级,并根据划分结果在G16采空区、47脉、50脉 及47-1脉废弃巷道开展了全尾砂胶结充填试验。 研究结果表明:G9、G17和G26采空区处于稳定 状态,G1、G2和G3等17个采空区处于较稳定状态,G6、G7和G10等6个采空区处于不稳定状态。 胶结充填试验结果显示:充填体固结效果良好,同时实现了选矿尾砂的地下安全处置。 在采空区治 理过程中,可根据采空区稳定性分析结果设计合理的治理方案。     

基于RG井下电视系统的空区冒落监测

排山楼金矿露天转地下后,采用有底柱空场法开采露天境界外矿体,形成了大规模的连续采空区,对地表及井下安全生产埋下安全隐患。RG井下电视系统的空区顶板钻孔监测表明,空区顶板存在3~4段稳定性较好的岩层可作为冒落的控制层,利用钻孔冒落断面形状和350 m平硐观测冒落状况推测空区顶板冒落线形状,并根据冒落线形状提出了留设"L"型安全维稳矿柱、协调矿石回采和充填作业、爆破参数控制和调整排尾砂方向等维护顶板稳固性的技术措施,收到了较好的效果,也为从空区冒落投影线边缘向空区内部逐步渐进的充填处理技术的提出提供了依据。     

某银多金属矿采空区综合治理方法

内蒙古某银多金属矿为缓倾斜矿脉,采用浅孔房柱法采矿。经过多年开采,井下形成大面积采空区,空区内遗留部分点柱矿量。为消除空区隐患,矿山进行了采空区综合治理研究。利用FLAC^3D软件,对不同的治理方案和施工顺序进行数值计算模拟,分析治理过程中采空区围岩应力和位移变化,最终确定安全高效的治理方案。根据数值模拟结果,选择隔一充一间隔充填法在空区充填的过程中回收点柱方案,能够在空区治理的过程中有效控制围岩变形、控制地表塌陷、保障施工安全,为类似矿山大型采空区治理提供了参考依据。     

灵山金矿近地表薄矿脉采空区状态探查及其稳定性评价

招远地区矿山井下采空区具有分布复杂、赋存状态不清晰等特征，严重制约矿山安全高效生产。以灵山金矿近地表薄矿脉采空区为研究对象，通过开展矿山现场调查，初步掌握了采空区的实际情况；采用工程物探与钻探技术，在重点调查区域地表范围布置5条物探测线和1个验证钻孔，对采空区赋存状态进行有效探查与验证；在此基础上，基于室内试验研究获取充填废石力学特性，并采用数值分析方法获得了典型采空区围岩应力场和位移场的分布规律。依据矿山现状与现有研究成果，开展近地表采空区稳定性评价，对采空区状态与上覆岩层的稳定性进行了综合分析。研究结果表明，近地表采空区赋存状态较好，已采用废石进行有效充填，整体处于稳定状态，未引起地表稳定性问题。同时，采用多种探查方法获得的研究成果基本一致且与矿山资料相吻合。其中，采用物探与钻探方法获得的采空区埋藏深度分别为54.27 m和55.70 m，推测矿山存在1个Ⅰ类中低阻异常区和5个Ⅱ类中低阻异常区。获得采空区充填废石具有明显的应变硬化特性，其内摩擦角与黏聚力分别为42.1°和96.0 kPa。针对近地表薄矿脉采空区赋存状态及其稳定程度不清晰的问题，形成了一套完整的近地表采空区综合探查方...     

某铁矿采空区的治理及治理效果分析

某铁矿经过长期开采后形成大量采空区,为了避免空区塌落造成严重后果,对该铁矿采空区进行详细探测,将其455中段空区进行数量统计和安全等级划分。制定了"充填法处理空区,隔离封闭法作为辅助方式"的空区治理方案。运用数值模拟方法验证了治理方案的有效性。经过充填治理的采空区,其稳定性达到了预期效果,可消除采空区的隐患,并能够保证矿山后续开采安全进行。     

借助充填体回收采空区顶底柱的方法

介绍了遂昌金矿回收浅孔留矿采场空区内遗留的矿石顶、底柱,嗣后采用掘进废石干式充填采空区等处理措施,并借助充填体作为凿岩、出矿等作业平台,利用二次应力测试（光应力计）等监测手段,安全回收顶、底柱残矿,消除了安全隐患的同时,减少了地表废石堆放面积。获得一定的经济和社会效益。     

小汪沟铁矿采空区冒落进程控制及监测技术研究

小汪沟铁矿井下存在大规模连续采空区,严重威胁到地表运输公路及矿山附属建筑的安全性。为解除采空区塌陷对地表道路和建筑的威胁,矿山决定向塌陷坑充填废石,以控制塌陷坑的扩展。采用FLAC3D数值模拟的方法对采空区冒透的时间进行了预测,同时对不充填废石和充填废石的塌陷坑地表位移发展分别进行了模拟研究。最后采用钻孔监测技术对采空区的冒落进程进行监测,同时对塌陷坑充填废石后的空区冒落高度变化过程进行了监测。现场实践证明,向塌陷坑内充填废石可以有效控制采空区的冒落进程。     

邵东县石膏矿采空区地面稳定性评价及地质灾害防治对策

邵东县石膏矿长年开采且采空区未经处理, 总采空面积已达1.05 km², 采空体积371 万m³ 。针对邵东县石膏矿采空区顶板稳定性参数进行了计算, 指出全区34 个采空区都处于极不稳定到不稳定状态, 危险程度大, 并根据矿区实际提出了防治对策。     

空场人工点柱替换原生矿柱回采技术及工艺

针对采用空场法开采的矿山采空区内原生矿柱回采技术难题,采用人工矿柱替换原生矿柱的残矿资源回收方案。其实现方法是:通过对原生矿柱开采前的空区稳定性数值模拟分析,反演空区允许的极限暴露面积,据此作为人工点柱布置和参数计算依据。为保证人工矿柱的稳定性,对倾斜底板进行台阶削平处理,并以三角形结构布置底座钢筋。采用井下废石砌筑人工点柱外墙,利用矿山已有的全尾砂胶结充填系统充填点柱内芯,待充填体沉缩凝固形成一定强度后,再以预制楔形体结合混凝土泵送充填联合接顶的工艺充填接顶,确保人工点柱的强度及有效接顶。     

洛钼集团采空区治理的技术创新与实践

结合洛阳栾川钼业集团股份有限公司三道庄矿区的开采情况,分析了采空区形成的原因以及采空区对安全生产、资源保护等方面的影响,重点介绍了采空区治理的各项技术创新。实践证明,各项创新技术能有效处理采空区,保证矿山的安全生产。     

信宜银岩锡矿采空区处理实践

信宜市银岩锡矿因前期大量的无序开采，形成了大面积不规则采空区，严重威胁着矿山投产后的生产安全。通过对采空区的调查研究，采用一定的工程手段，掌握了采空区的分布范围和空间形态，并提出采空区处理方法。以+1 060 m中段的采空区处理为实例，介绍了中深孔与浅孔联合爆破充填采空区的处理方法，并予以总结分析。     

夹沟矿不同跨度采空区顶板的稳定性分析研究

采空区是影响矿山安全生产的主要危险源之一。夹沟矿采空区的节理调查表明,结构面是夹沟矿采空区顶板稳定性的主控因素。数值分析结果表明:夹沟矿采空区的顶板是不稳定的,顶板岩体容易发生垮落事故。     

地下空区顶板破坏特征物理实验及数值模拟

针对地下空区充填后难以接顶引起顶板破坏并导致地表沉陷的问题,采用物理相似模拟和数值模拟的方法从破坏形式、应力等方面研究了地下空区顶板的破坏变形规律,并对空区顶板内部进行位移监测,降低了单一因素影响的偏离性,提高了空区顶板稳定性评价的合理性。通过物理实验发现：地下空区顶板在垂直加载下,随荷载增加,裂隙首先出现在顶板中心区域,并逐渐向侧帮发育,直至模型彻底破坏;通过数值模拟实验发现：中央区域存在拉应力集中区,该区域最容易破坏;通过监测结果发现：随载荷增加,顶板周端位移较中央部位更小,越接近顶板中心,顶板的位移量差值越小。将物理实验、数值模拟实验与监测结果进行对比,三者吻合较好。研究结果对地下空区处理、地下开采方法及矿柱的留设具有指导意义。     

获各琦铜矿充填采场顶板支护实践

获各琦铜矿主要采用上向水平分层充填采矿法。由于施工人员、凿岩及出矿设备一直暴露在采场顶板之下,因此保护充填采场顶板就显得尤为重要。根据单个采场暴露面积的大小、矿岩的稳固情况及采场内夹石的赋存情况来决定支护的类型,既能保证安全生产,还能减少支护成本,以达到提高矿山经济效益的目的。     

高水材料硬化体特性及其充填体力学作用机理分析

详细分析了高水材料硬化体多方面的特性,并从高水材料对其尾砂固结充填体力学性质的影响、高水固结充填体对采空区周围岩体的作用、高水因结充填与围岩共同作用等方面探讨了高水固结充填体的力学作用机理。研究结果表明,由于高水材料固结充填体具有速凝早强、高结晶水、强度再生、耐水等特性,使其充填作用效果明显优于普通胶结材料充填体,且更适用于深部高应力环境及复杂应力条件下的充填。