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。     

矸石固体充填散体材料注浆扩散试验研究

为得到整体性好、抗压强度高的胶结充填体,对紓配矸石散体材料进行注浆扩散研究.基于幂律流体流变方程和渗流运动方程建立了柱形扩散理论公式,并应用COMSOL Multiphysics模拟软件对浆液扩散进行了数值模拟,得到浆液扩散半径与材料孔隙率、水灰比和注浆压力成正相关.通过设计正交试验对紓配矸石散体材料进行注浆扩散试验研...     

松散介质注浆模拟试验研究

通过在地表对松散介质进行模拟注浆试验,本文考察了不同浆液配比和注浆时间对注浆扩散半径的影响。研究表明,浆液扩散半径与注浆介质结构、注浆时间和水灰比等因素相关。该试验为探明地下注浆工艺流程提供了基础,同时也为地下矿柱群破碎区域的注浆加固设计提供了依据。     

工作面破碎煤体化学注浆加固技术试验研究

煤矿井下断层或构造变动部位的煤层一般比较松散,综采过松散煤层时,顶板维护十分困难,已成为众多煤矿普遍存在的技术难题.通过采用新型改性脲醛树脂注浆材料分别在山东枣庄新安煤矿和淮北朱庄煤矿进行了破碎煤体的注浆加固,采用的工作面两侧预注浆和迎头注浆两种工艺的试验均取得了成功.     

石人沟铁矿充填站边坡注浆加固

采用注浆加固技术,对石人沟铁矿充填站边坡进行加固处理,以增强边坡散体抗剪强度。注浆后通过取芯观测和电法多种手段对注浆质量进行了全面检测,注浆效果良好,保证了边坡体及充填站基础的稳定性。     

冒落区巷道支护及注浆技术研究

以晋煤集团圣华煤业3#煤层复采巷道掘进为研究对象,分析研究过破碎冒落区的巷道围岩支护形式,提出以注浆加固围岩为主的"深(浅)孔管棚注浆+对棚+金属网+背板"方案,即采用管棚法构造人工假顶,配合工字钢对棚进行支护,通过管棚对假顶上部松散煤岩体进行水泥注浆永久加固、巷道两侧用背板和金属网加固的支护方案。     

某地下矿注浆构筑人工矿柱试验

针对井下隔离矿柱时常发生破坏,空区中大量废石涌入现有采场的难题,提出利用注浆技术在松散体中构筑人工隔断矿柱的方法。根据松树脚矿1020采场实际情况,基于重力式挡土墙理论计算确定人工矿柱尺寸,采用有限元软件模拟验证人工矿柱结构参数,结果表明,当人工矿柱尺寸为30 m×28 m×14 m时,可确保稳定性,在此基础上设计了注浆方案。通过现场工业试验,在1020采场松散体中成功构筑人工矿柱,有效隔离了相邻空区废石的涌入,确保了采场的稳定,有效回采矿柱矿量15 693 t,获得了良好的经济效益。     

巷道最佳注浆加固时机的分析研究

对松散破碎以及软弱围岩巷道进行注浆加固巷道围岩时,注浆时机的选择对注浆效果具有很大的影响。有效地进行注浆加固的先决条件是浆液能够在围岩中均匀地流动渗透到一定范围,且注浆后能明显提高围岩强度和整体承载能力。在综合考虑围岩裂隙的发育程度、注浆加固体的强度、所需控制的围岩变形量及注浆工艺等因素的基础上,确定了最佳的注浆时机——滞后15d～25d。     

注浆技术在沿空掘巷围岩加固中的应用

针对沿空掘巷护巷煤柱两侧松散破碎区不起承载作用的现象,通过注浆加固的方法,将巷道侧煤柱松散破碎区的煤体加固,达到减小护巷煤柱宽度的目的。阳煤五矿8407工作面沿空掘巷煤柱宽为10 m,受煤柱两侧松散破碎区的影响,巷道变形量较大。在巷道侧煤柱松散破碎区内进行了注浆加固试验,通过注浆加固试验段巷道与未注浆加固段巷道变形量、围岩应力的观测对比可知:注浆加固试验段破碎区承载力明显大于未注浆加固段破碎区的承载力,巷道变形量明显小于未注浆加固段巷道变形量。     

高压注浆加固技术的新应用

注浆加固技术一般应用于岩层中 ,小铁山矿将其应用于固结冒落区内岩石松散体 ,并形成采准巷道。这一应用试验开创了注浆加固技术应用的新领域 ,也为在冒落区内形成通道寻找到了一种简单易行的新方法。1　应用地点应用地点位于小铁山矿四中段 1 6 92水平东部采场 ,由于该水平的下几个分层在先期进行的采矿过程中形成了多处冒落 ,采准巷道无法布置。试验的目的就是要在冒落区内松散体中形成采准巷道。2　注浆方案设计( 1 )固结范围。在设计巷道轮廓线外 2～ 3ｍ处。( 2 )注浆参数。注浆采用水泥 -水玻璃双液浆料。水泥为 42 5 #普通硅酸盐水泥…     

基于采矿环境再造的注浆构造人工矿柱试验与监测

介绍了采矿环境再造连续采矿嗣后充填采矿法中构筑人工矿柱的新方法。根据云锡公司卡房多金属新山矿段实际采空区的尺寸按比例设计了模拟采空区, 开展了人工矿柱半工业试验, 对人工矿柱半工业试验进行了检测。地质雷达检测和声波仪测试结果表明, 利用注浆技术构筑人工矿柱技术与工艺具有可行性, 能够达到设计要求, 为井下进行充填采矿提供了科学依据。     

缓倾斜中厚磷矿床矿柱稳定性及采场结构优化

以云南磷化集团晋宁磷矿6号坑口东采区+2 150 m水平缓倾斜中厚磷矿床为研究对象,通过矿山压力平面应力相似模拟试验台,进行了房柱采矿法下矿柱稳定性及采场结构参数优化的相似模拟试验。基于试验结果,研究了沿矿体走向推进过程中采场顶板围岩与矿柱的应力、变形破断规律,同时对采场矿柱宏观失稳破坏模式和失稳机理进行了探讨分析,并对房柱法开采下采场结构参数进行了优化。结果表明：房柱法开采下采场围岩的变形破断具有明显的3个阶段特征,按照变形破坏程度,房柱法开采后,采场覆岩划分为垮落带、裂隙贯通带以及微裂隙松动带;矿体开挖结束后,对采场的个别矿柱进行回收,回采结束后矿柱会突然发生整体大规模的垮塌失稳破坏,呈现出明显的“多米诺骨牌效应”;同时建议采用矿房10 m,矿柱8 m的采场结构参数,以保证采矿安全。研究结果可为该采区深部矿体或类似条件的矿山开采提供理论和技术上的指导和建议。     

南屯煤矿深部泵房硐室群动压失稳机理及控制对策

采用工程地质调查、理论分析、数值模拟相结合的手段,针对南屯煤矿-670泵房硐室群在二次回采初期出现的失稳破坏现象,对其采动影响下的失稳过程进行了分析,并提出了相应的稳定性控制对策。认为-670泵房硐室群在相邻工作面相继回采过程中,已采工作面93上10对其影响较小,原支护能够保证泵房硐室群的稳定,数值模拟结果与现场观测值接近,两者吻合较好,而备采工作面93上08对其影响较大,二次回采扰动将使泵房发生极大的顶沉及帮缩现象,围岩稳定性急剧下降,围岩远部应力集中加剧,对围岩影响范围增大。据此提出了锚杆(索)与注浆相结合的耦合支护对策,充分利用二者优点,以注浆恢复岩体强度,关键部位锚索加强支护。数值模拟与现场应用结果表明,该支护方案能够满足泵房承受二次回采动压影响的稳定性控制要求。     

露天转地采复合型人工境界矿柱结构设计

以山东黄金集团归来庄金矿项目为依托,采用理论分析和工程实例相结合的研究方法,提供了一种有效的人工假顶和混凝土充填体复合型人工境界矿柱的构建与回采方案,内容包括人工境界矿柱范围、人工境界矿柱结构、人工境界矿柱的形成、充填单元间钢筋的连接、充填单元间的混凝土界面处理、狭窄矿体区域人工境界矿柱结构、人工境界矿柱底部隔离层。沟槽角砾岩坡面采用金属网临时支护,金属网采用管缝式锚杆及钢筋带固定。对复合结构人工境界矿柱带来的经济效益和人工境界矿柱下矿体回收的经济效益进行分析,分析结果表明：复合型人工境界矿柱有效地解决了归来庄金矿露天转地下开采产量持续问题,提高了资源回收率,并达到了安全高效回采的目标,为归来庄金矿带来了重大经济效益。     

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。     

三鑫金铜矿复杂充填体下留设护壁回采优化研究

目前,湖北三鑫有限公司充填体下间柱回采多采用上向分层充填法,回采中常留设一定厚度护壁减小对两侧充填体影响。为探究矿山预留间柱安全经济回采方案,现针对该公司-370 m中段间柱进行残矿回采研究,提出留设0、0.5、1.0、1.5 m护壁矿体4种回采方案;借助有限差分软件,对该4个方案在-370 m中段进行间柱回采模拟运算,研究了不同方案下采场开采过程中顶板应力、位移等指标的变化规律;综合分析比较了各方案的回采安全性与经济效益,对比选取出最优的回采方案。结果表明:在间柱回采过程中,矿房两侧预留1 m护壁矿体时,矿房顶板沉降、底板隆起最小且矿房较稳定,同时矿石损失量最小,为最优回采方案,为该矿山残矿回采起到了一定的指导作用。     

三鑫金铜矿复杂充填体下间柱回采稳定性研究

针对复杂充填体下间柱回采的稳定性问题,以湖北三鑫金铜矿-370 m中段开采为依托,提出了优化方案:间柱矿房分3层从下往上回采,每层矿房尺寸为12 m×10 m,留设厚度为1 m的护壁矿体。利用相似模拟试验手段对该方案的间柱回采过程的稳定性进行研究,揭示回采矿房两侧及顶板的位移和应力变化规律。并借助有限差分软件FLAC3D对相似模拟试验结果进行了对比分析。结果表明:相似模拟试验结果与数值模拟结果具有较好的一致性。在间柱回采过程中,矿房两侧及顶板位移量均较小,应变值趋于稳定,表明基于该方案的回采过程稳定性良好,可实现间柱的安全高效回采。     

“双碳”目标下倾斜厚矿体切割槽的优化设计与施工

碳达峰和碳中和目标是我国党中央、国务院统筹国际国内大局作出的重大战略决策。矿产资源开发作为我国碳排放的重大行业,应当主动承担起在“双碳”目标下的主要责任。矿体开采过程中,切割槽的优化与布设是安全、高效回采倾斜厚矿体的关键所在。拉槽质量直接影响落矿效果和矿石回收率及矿石贫化率指标。在分段采矿的底部结构拉槽时,传统拉槽工艺容易造成切割巷出矿口眉线严重破坏,致使采空区内大量残存矿石无法回收,进而降低矿石回收率。倾斜矿体采用竖直切割槽开槽时,废石混入率、矿石贫化率高。为提高矿石回收率以满足“双碳”目标,在冀东某铁矿分段嗣后充填采矿法中,对切割槽施工工艺进行了优化,在上盘切割巷内的切割斜井两侧确定拉槽空间,通过中深孔落矿的方式以切割井为自由面向矿房两侧边界逐排爆破拉槽,工程实践表明,通过切割槽的优化,矿石回采率提高了7.73个百分点,矿石贫化率降低了2.52个百分点,切割拉槽效果良好。此方法对于相似矿山具有一定借鉴意义。