无底柱分段崩落法不同回采顺序对放矿效果的影响

为探究无底柱分段崩落法回采顺序对放矿效果的影响，建立了无底柱分段崩落法多分段相似性物理试验模型，对比研究了单回采进路放矿和双回采进路放矿对贫化率和无贫出矿效果的影响；同时建立离散元数值模拟单分段模型，对比出矿效果。研究发现：回采过程中，单进路回采方式矿石相比双进路回采方式提前出现矿石贫化现象；上一分段脊部残留矿石整体均呈现为三角形，两种方式回采脊部残留矿石无明显差异；采用单回采进路出矿方式或双回采进路出矿方式的矿石贫化率及纯矿石回采量总体变化情况一致，但双回采进路出矿方式贫化率及纯矿回采量在物理试验中效果优于单回采进路出矿，单进路回采出矿量约为双进路出矿量的92.83%。进一步研究表明：双进路回采方式纯矿石回采量多，矿岩接触面曲线下降变化慢，矿岩接触面形变晚，且损失率小于单进路出矿，能够有效增加出矿量。     

某矿山无底柱分段崩落法最末分段放矿试验研究

某矿山I矿体将原有的充填采矿法更改为无底柱分段崩落法并在上部分段采用低贫化放矿,对于最末分段的放矿方式初步考虑了常规回采进路低贫化放矿+辅助回采进路截止品位放矿、常规回采进路与辅助回采进路均采用截止品位放矿2种放矿方案。为比较2种放矿方案整体的矿石回收效果,对2种放矿方案进行了放矿物理模拟试验研究,并分析对比了2种放矿方案的矿石回收指标。试验结果表明:在相同的矿石回收与放矿条件下,2种放矿方案都具有较好的矿石回收效果,表明2种方案都是可行、有效的。但常规回采进路与辅助回采进路均采用截止品位放矿方案矿石回收指标更优,因此建议在矿山推广这种方案。     

放矿中黄土覆盖层运动规律的数值模拟

针对大冶铁矿铁门坎东采区的回采现状，运用放矿椭球体理论和计算机数值模拟技术，对矿体顶部黄土层在放矿中的运动情况进行了多方案的全历程模拟，并与物理模型试验对比，两者从过程到结果，从图形到数据都很一致，反应了采用数值模拟方法进行土、岩放矿实验研究是可行的。     

倾斜煤层综放开采数值模拟分析

倾斜煤层放顶煤回采在我国煤炭工业中占有一定的比例,但是关于类似地质条件的矿压显现规律还不完善.文章通过采用数值模拟对倾斜煤层采用综合机械化放顶煤回采情况进行研究,总结出巷道及回采工作面的矿压显现规律.     

综放回采巷道锚网支护的模拟研究

阐述了用实验室相似材料模拟的方法,对综放回采巷道的矿压显现特点以及支护参数进行了模拟试验研究,获得了不同支护方式和不同参数下的巷道变形规律,对综放回采巷道锚网支护参数的确定具有指导意义。     

无底柱分段崩落法进路顶部压力变化规律的PFC~(2D)模拟

以无底柱分段崩落法为研究对象,采用颗粒流数值模拟软件PFC~(2D)研究了在大量放矿时采场底部及侧壁突发的高动态应力变化规律,并通过两种不同的回采顺序对放矿时放矿口附近的压力增高区、压力降低区范围的变化进行了模拟分析。结果表明:随着放矿的进行其侧壁压力峰值逐渐增大,顶部压力降低区的范围随着工作面的推进逐渐减小,直至消失。两翼向中间回采时采场底部将产生应力集中,其采场底部压力将远大于一翼向另一翼回采。     

综放回采巷道锚网支护的模拟研究

依据三河尖煤矿东一采区７＃煤层的具体条件，在大型平面应变试验台上对综放回采巷道的矿压显现特点以及支护参数和煤柱尺寸的影响进行了模拟试验研究，获得了不同支护参数和支护方式下的巷道变形规律和围岩破裂范围，所得结论对确定综放回采巷道锚网支护参数具有指导意义。     

黄土覆盖层在放矿中运动规律的实验模型

本论文结合工程实例,运用π定理推导出物理模型模拟崩落法放矿时黄土混入规律应满足的相似律,并阐述了由模型试验结果推导现场放矿参数的方法。同时按相似律的要求设计了木制的物理模型,介绍了模型制作及进行放矿模拟试验的方法。     

黄土覆盖层在放矿中运动规律的实验模型

本论文结合工程实例,运用π定理推导出物理模型模拟崩落法放矿时黄土混入规律应满足的相似律,并阐述了由模型试验结果推导现场放矿参数的方法.同时按相似律的要求设计了木制的物理模型,介绍了模型制作及进行放矿模拟试验的方法.     

科研成果

综放面回采巷道锚杆支护技术该成果针对中硬煤层放顶煤工作面回采巷道矿山压力显现的特点,采用理论分析、数值模拟和实践的方法,较深入地探索了回采巷道锚杆支护的有关技术问题。确定了影响回采巷道锚杆支护设计应考虑的主要因素。结合靖远矿务局红会一矿的具体条件,确...     

挑檐式结构无底柱阶段崩落采矿法试验研究

崩落采矿法在实际生产过程中矿石损失贫化较难控制，放矿过程中废石漏斗的形成与破裂是造成矿石损失贫化的主要原因。为延缓放矿过程中废石漏斗的形成和到达放矿口的时间，提出了一种挑檐式结构的无底柱阶段崩落采矿法。该方法以阶段为单位，使得每个下分段都超前其上分段一个挑檐距离，在回采巷道工作面形成挑檐结构，回采工作都在其正上方挑檐结构的遮掩下进行。为验证挑檐结构方案的放矿效果，利用多分段放矿模型进行了挑檐结构下放矿和传统结构下放矿2组物理模拟试验，认为在保持矿石回采率80%的情况下，挑檐结构的矿石贫化率可降低5.3个百分点。在弓长岭井下矿-280~+48 m段4-5号穿脉进行了挑檐结构工业性试验，分别对挑檐结构和原结构进行了9个崩矿步距回采的放矿跟班测定。结果表明：挑檐结构与原结构相比，贫化率可降低3.8个百分点，主要原因是挑檐结构可阻挡顶部覆盖岩石，使其向本分段崩落矿石后方移动，而不出现侧漏现象，提高了纯矿石放出量，矿石贫化减小。上述分析进一步表明：挑檐结构方案施工简单，适用于中等稳定以上矿体地下开采。     

综放回采巷道锚网支护的模拟研究

依据三河尖煤矿东一采区７＃煤层的具体条件，在大型平面应变试验台上对综放回采巷道的矿压显现特点以及支护参数和煤柱尺寸的影响进行了模拟试验研究，     

综放回采巷道锚网支护的模拟研究

阐述了用实验室相似材料模拟的方法 ,对综放回采巷道的矿压显现特点以及支护参数进行了模似试验研究 ,获得了不同支护方式和不同参数下的巷道变形规律 ,对综放回采巷道锚网支护参数的确定具有指导意义。     

挑檐式结构无底柱阶段崩落采矿法试验研究

崩落采矿法在实际生产过程中矿石损失贫化较难控制，放矿过程中废石漏斗的形成与破裂是造成矿石损失贫化的主要原因。为延缓放矿过程中废石漏斗的形成和到达放矿口的时间，提出了一种挑檐式结构的无底柱阶段崩落采矿法。该方法以阶段为单位，使得每个下分段都超前其上分段一个挑檐距离，在回采巷道工作面形成挑檐结构，回采工作都在其正上方挑檐结构的遮掩下进行。为验证挑檐结构方案的放矿效果，利用多分段放矿模型进行了挑檐结构下放矿和传统结构下放矿2组物理模拟试验，认为在保持矿石回采率80%的情况下，挑檐结构的矿石贫化率可降低5.3个百分点。在弓长岭井下矿-280~+48 m段4-5号穿脉进行了挑檐结构工业性试验，分别对挑檐结构和原结构进行了9个崩矿步距回采的放矿跟班测定。结果表明：挑檐结构与原结构相比，贫化率可降低3.8个百分点，主要原因是挑檐结构可阻挡顶部覆盖岩石，使其向本分段崩落矿石后方移动，而不出现侧漏现象，提高了纯矿石放出量，矿石贫化减小。上述分析进一步表明：挑檐结构方案施工简单，适用于中等稳定以上矿体地下开采。     

综放沿空巷道矿压显现特征及其控制技术

通过矿压观测，总结了综放工作面沿空巷道矿压显现特征。通过数值模拟分析。证明沿空巷道是综放回采巷道的最佳布置方式。采用锚杆注浆技术对鲍店煤矿１３０６综放沿空巷道进行了预加固试验，使巷道顶板下沉量减少８５％￣８６％，两帮位移量减少了２４％￣４６％。     

大倾角特厚煤层综放开采矿压显现规律研究

本文以庞庞塔煤矿9-301大倾角特厚煤层综放工作面作为工程背景,采用数值模拟和矿压监测的研究手段,对综放工作面回采过程当中顶板矿压显现规律进行综合分析研究,研究成果可为矿井大倾角特厚煤层综放开采提供参考.     

无底柱分段崩落法低贫化放矿数值模拟

分析了无底柱分段崩落法现行截止品位放矿的缺点,提出了低贫化放矿管理方法。与前者相比,该方法的特点是以一个回采区域为统计目标,上部回采时有意识的预留矿石,最后在最低水平集中出矿,从而减少矿石贫化过程。该方法在确保总回收率不降低的条件下,可以显著减少矿石的贫化率。以某金矿为例,拟定了8种低贫化放矿方案,通过离散元数值模拟,以回贫差作为优劣指标,对各方案进行了比较,最终确定了上面两个分段采用20%的矿石贫化率放矿,底下分段采用0.5 g/t的截止品位出矿时,回采指标最优。     

数值模拟法确定特厚煤层合理分层开采参数的研究

基于提高回采效率的考虑,针对具有缓倾斜特厚煤层赋存特点的栖凤煤矿5#煤层进行分析。可以认为,分层综采或者单一综放工艺都无法取得预期效果,故采取分层综放进行回采。首先通过顶煤冒放性分析,求得理论合理的分层厚度。由于相似材料模拟的限制因素,采取经济有效的有限元数值模拟软件对理论分层条件下的矿压规律显现进行模拟,验证了在此综放分层层厚及采放比的条件下有利于进行安全生产。对于相似矿井的回采方案选择具有一定的借鉴意义。     

范各庄矿综放工作面自然发火防治实践

在范各庄矿成功地进行了第一个综放工作面的回采，避免了自然发火事故，为综放回采工艺的推广起到了推动作用。     

厚顶煤大断面综放回采巷道围岩支护方案

为解决马道头矿厚顶煤大断面综放回采巷道支护难题,调研了综放回采巷道工程情况与围岩变形破坏特征,分析了影响煤巷围岩稳定的因素。根据已有的支护理论并结合数值模拟研究了支护方案并分析了巷道围岩的稳定性。最后综合现场地质工程概况、模拟研究、理论分析及工程类比确定了厚顶煤大断面综放回采巷道的锚杆索联合控制方案,并将围岩控制方案在现场进行了实践。