采空区冒落原因分析及治理方案

通过对采空区冒落原因进行分析,采用对空区顶板和矿柱重点部位进行应力实时监测的方法,实现了空区冒落的提前预警,确保了空区治理过程中人员和设备的安全;通过充填采空区,使废石得到利用,保证了井下安全生产。     

基于FLAC3D对某铜矿深部开采地压活动规律研究

介绍了地压活动规律对矿山深部开采的重要影响,通过应用FLAC~(3D)软件对某铜矿59#矿体开采过程中的两种工况进行数值模拟计算研究,发现59#矿体在开采至十五中段时,对围岩扰动较小,不会出现顶板大面积冒落的情况;开采对3#采空区稳定性影响最大,对2#采空区稳定性影响最小;废石充填对维护空区稳定有一定作用,但作用不大;随着59#矿体开采深度的不断增加,其对断层的影响程度也逐渐增加;废石充填对断层稳定性影响较小。从而得出随着开采深度的增加,对围岩扰动越来越大,围岩稳定性降低,顶板发生突然冒落的可能性较大,一旦顶板发生突然冒落,井下会出现较大响声和振动,但由于该铜矿采用崩落法开采,采场上部有大量冒落覆岩,顶板突然冒落不会形成冲击地压。     

缓倾斜厚大矿体崩落法开采隐伏空区顶板冒落过程及机理研究

以程潮铁矿西区开采为工程背景,对无底柱分段崩落法开采过程中,隐伏采空区顶板的冒落过程及破坏形式进行了深入的研究。首先,通过钻孔闭合回路,对顶板冒落过程进行了实时监测,并结合井下开采过程对采空区顶板冒落过程进行了时空分析。然后,基于室内相似材料试验模拟,对隐伏空区顶板变形规律及破坏形式进行了研究,绘制了围岩变形矢量图。研究表明,程潮铁矿隐伏采空区顶板的冒落经历了缓慢冒落(冒落停止)→突然冒落→缓慢冒落(冒落停止)→突然冒落的过程,并与岩石质量及关键层密切相关。冒落带上方岩层往往发生"简支梁"型破坏,顶板发生拉破坏,而拱脚及两侧发生压剪破坏。本文的研究成果,初步揭示了缓倾斜厚大矿体崩落法开采过程中,隐伏采空区顶板的冒落机理,对崩落法开采矿山的安全生产有重要的工程意义。     

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。     

龙桥铁矿缓倾斜中厚矿体崩落采矿法覆盖层研究

龙桥铁矿主要采用无底柱分段崩落采矿法开采,矿床顶板岩体质量良好,一般认为难以自然冒落形成覆盖岩层,根据近几年的地质调查及生产实践并辅以空区监测,证实顶板岩体虽然质量良好,但断裂构造发育,使其随生产进行可以自然冒落。生产中矿山采用暂留矿石作覆盖层和顶板岩石自然冒落相结合的工艺方法,达到了降低采矿贫化率、安全生产及处理空区的目的,取得了良好的效果。     

露天剥离法治理采空区的工程实践

露天剥离法处理采空区,先采用露天剥岩接近采空区,然后在最后一个台阶上爆破,崩落采空区顶板,在露天台阶与空区之间采用一次爆破形成充填井,利用铲车运输废石至孔洞处充填空区,取得了较好的空区治理效果。     

采空区松散岩石顶板下采煤面支护技术与实践

肥城矿业集团公司陶阳煤矿3101工作面在直接顶板为上分层采空区自然冒落松散岩石条件下,通过采用注浆技术实现了采煤面直接顶的再造与加固;并针对现场条件,研究应用了特殊支护技术,实现了对自然松散岩石顶板的有效支护,提供了特定顶板条件下的开采经验。     

基于板壳理论的采空区顶板稳定性分析及应用

金厂河铅锌铜多金属矿主采区矿石资源消耗过快,D采区为主要补给矿块,铅锌品位低,充填掘进工程量多,充填难度大、成本高。针对金厂河铅锌矿D采区现存问题,运用弹性理论建立板壳结构力学分析模型,研究采空区顶板经历两次冒落而趋于稳定,计算分析不同方案下的采空区顶板的初始冒落高度分别为11～38 m、26～58 m、41～87 m,后续稳定冒落高度可达1.5～2.0倍采空区跨度。同时,依据采场参数和松散体特性,分析冒落67～100 m即可自然挤压冒落拱底板。为防治地表错裂塌陷,提出及时废石充填空区挤压临时矿柱,增强矿柱支撑能力和限制空区大范围冒落。以此设计空场法、留矿柱空场法和空场适时充填不同开采方案,通过空区顶板初始冒落高度、矿柱承载数值、回收矿量对比,推荐空场适时充填方案可保证D采区安全开采。     

冶西煤矿采空区地基注浆加固技术

对冶金西煤矿空获注浆法充填采空区及上覆的裂隙冒落带，以求加固地基，灌注材料选用水泥和粉煤灰，水固比为１：１．５。灌注浆液的结石体充填率达７５％以上，由于地基加固的结果，采空区上方的路基承载力满足了高速公路对路基承载力的要求。     

梅山铁矿采空区观测方法

梅山铁矿为一巨透镜状盲矿体,埋藏于地表以下100～500米处,顶板为安山岩。采用无底柱分段崩落法开采,初期用人工强制崩落顶板20米厚作为安全垫层。但是随着开采深度的增加,空区逐渐扩大,垫层厚度亦有变化。为了安全生产,必须对顶板岩石破坏和空区冒落情况进行观测,以监视它的发展和掌握它的变化规律。我们所用的方法是在地表向顶板中打了9个钻孔,其中3个钻孔安装压缩木深部基点,观测顶板岩石的离层和位移。其它钻孔作     

采空区松散岩石顶板下采燥面支护技术与实践

肥城矿业集团公司陶阳煤矿3101工作面在直接顶板为上分层采空区自然冒落松散岩石条件下，通过采用注浆技术实现了采煤面直接顶的再造与加固；并针对现场条件，研究应用了特殊支护技术．实现了对自然松散岩石顶板的有效支护，提供了特定顶板条件下的开采经验。     

高含水矿山井下废石破碎泵送胶结充填技术研究

针对湖南宝山矿砂页岩复杂破碎难采矿体的开采难题,建立井下废石破碎系统和移动式泵送充填系统,将井下废石就地破碎,碎石加入水泥、黄泥和水,经混合搅拌后,由移动式泵送充填系统加压,管道输送至采场空区充填。研究表明该充填系统具有充填迅速、充填浓度高、费用低、管路短且铺设简单、不受充填倍线影响等优点。     

矿房采矿法的安全保障措施

用矿房采矿法开采围岩坚硬稳固的矿体时形成空区,矿房采完后此空区应当用充填料充填或者用上部采空区转放的冒落废石充填。采空区容积常达数万甚至数十万立方     

梨树沟铁矿多空区残矿安全回采技术研究

梨树沟铁矿南部采区为倾斜中厚矿体,应用浅孔留矿法开采,因矿体倾角变化大,矿房开采高度不一,形成了多个大小不等的小型采空区,有的空区已经发生冒落,多数空区处于亚稳定状态,空区内部与周围存留大量残矿,同时空区冒落威胁了下部矿体的开采安全。在分析空区顶板矿岩临界冒落跨度的基础上,本着诱导空区围岩安全冒落和保持残矿回采工作面与空区隔离的原则,提出了先崩落空区内矿柱释放空区顶板冒落能,再用分段空区、崩落与诱导冒落相结合的方法回采残矿的技术方案。该方案实施半年多来,采准工程施工与回采的安全条件良好,有效控制了顶板围岩的冒落形式,实现了小型多空区残矿的安全回收与空区危害的协同治理。     

整合煤矿采空区内掘进巷道注浆加固技术

针对整合煤矿宏远煤矿总回风巷掘进通过采空区时巷道支护难的现状,采用在巷道掘进前进行高冒区充填注浆的技术方法,提高破碎矸石整体粘结力进而构成人工顶板,掘进时钻孔超前注浆提高采空区围岩强度.现场实践证明,选用化学注浆加固材料进行注浆加固,片帮、顶板冒落现象明显改善,围岩变形得到了很好控制,两帮移近量为118～ 141 mm,顶底板移近量为123～ 133 mm.     

化学注浆加固技术在巷道大冒落带的应用

化学注浆材料具有良好的抗压及黏结性能,用其对煤矿井下冒落带及破碎带进行注浆加固,可将破碎带内破碎囤岩胶结为具有一定强度的密实体,有效加固冒顶区处的破碎囤岩,提高了顶板的整体强度及完整性,人为地改善工作面顶板的受力状况,为实现安全、高效掘进及回采创造了条件。     

崩落法开采时复杂顶板的崩落过程分析

在分析崩落法开采中顶板围岩崩落的基本条件后,从岩体工程质量、初始地应环境、空区的形态与充填状态等方面分析了顶板崩落的影响因素.结合程潮铁矿顶板崩落过程的监测结果,分析了顶板岩体的崩落过程,得出了完整的顶板空区发展过程图.研究结果表明,软硬岩体交错分布,软弱不连续面的存在是引起顶板崩落呈间歇性、突发性地发展的原因.与层状顶板崩落过程类似,在组成复杂顶板的岩体中,存在稳定性好的关键结构体,顶板的崩落过程受关键结构体控制.     

空区顶板冒落冲击气浪的强度计算及挡墙设计

采空区顶板冒落所产生的冲击气浪会对井下人员、设备等产生严重的危害,一般采用封闭、崩落、充填、支撑处理空区,其中封闭法最简单,在空区与外界的通道架设封闭挡墙。采用流体力学理论及空气动力学理论计算出空区顶板冒落时所产生的冲击气浪强度,并得到冲击气浪对空区封闭挡墙的压力。根据材料力学理论,通过抗剪强度及抗拉强度的校核,计算出挡墙的安全厚度不小于1.9 m,为封闭空区提供了有效的理论依据。     

诱导冒落在龙首矿崩落法覆盖层形成中的应用

金川集团龙首矿西二采区在由下向分层胶结充填法转 为无底柱分段崩落法时,需要崩落或冒落大面积胶结充填体 及上部覆岩为崩落法采场形成覆盖层.通过分析覆盖层形 成技术,选择采用诱导冒落技术形成西二采区覆盖层,随后 对胶结充填体及上覆岩层的可冒性进行了分析,并结合西二 采区实际情况制定了具体的诱导冒落实施方案.在该技术 方案实施过程中,采用微震监测、现场跟踪观测以及地表沉 降监测等技术手段,对崩落法采场顶板的冒落过程进行了实 时动态监测.监测结果表明,西二采区利用诱导冒落技术安 全顺利地使采场顶板胶结充填体冒落形成了覆盖层,为西二 采区成功由充填法转向崩落法奠定了良好的基础,对类似矿 山具有工程借鉴意义.     

石人沟铁矿采空区分段充填治理方案研究与应用

石人沟铁矿开采M2矿体期间因下部民采空区突然冒透-210 m水平,形成埋深大、规模大、不规则且位于主要生产区域的M2主空区。空区形态三维探测结果表明,空区活动剧烈,顶板和周边围岩边界不断扩展,严重威胁了矿山安全生产。根据石人沟空区特征和生产现状,提出了4个区段的分段胶结充填治理方案,通过室内充填料浆在冒落散体中的渗流特性及散体胶结充填体的强度特性实验,确定了充填料浆的浓度为68%,底部充填区段料浆灰砂比为1∶4,-270 m～-165 m水平充填料浆灰砂比为1∶8,顶部充填灰砂比为1∶12的充填技术参数。并利用3DEC模拟了分段充填后顶部围岩冒落范围的变化情况,结果表明,充填能够有效控制空区顶板和周边围岩的冒落和扩展,至少要充填至-210 m水平,才能保证相邻矿体探采的安全性。经过2个阶段的充填后,空区的冒落活动明显降低,只存在-165 m水平以上的小范围零星冒落,空区充填效果显著。