缓倾斜矿体的矿柱回采及地压研究

介绍了宝山矿区矿柱回采试验方案及保证矿柱回采安全的技术措施。试验表明，宝山矿区东区和北区采用崩落法回采矿柱是成功的，采用地音仪和光应力进行地压监测是有效的     

地压监测系统在充填法矿柱回采中的应用

某磷矿试验盘区以残留矿柱作为空区的支撑体系,随着暴露时间的延长出现矿柱破坏情况,为防止严重灾害出现,开展了空区处理工作,对残留矿柱进行回采,并对空区的周边区域进行了综合地压活动监测,为矿柱回采过程中的科学决策提供了有力的依据,保障了矿柱回采作业的顺利进行。     

残留矿柱回采过程中地压活动联合监测技术研究

残留矿柱的回采具有地质开采条件复杂,地压活动剧烈等特点,潜在的安全生产风险大。对残留矿柱及围岩体的监测是保障安全生产的有效手段,针对目前单一监测技术的局限性,提出不同监测手段联合监测的技术方案,实现各种监测指标互为印证,提高监测数据的可靠性和分析的准确性。给出了微震监测和常规应力应变监测联合监测技术在某矿山应用案例。结果表明该方法能够有效保障矿山安全生产。     

万城铅锌矿15线矿柱地压活动微震监测分析

万城铅锌矿采用分段空场采矿法,房、柱间隔回采过程将中段矿柱回收,形成了依靠4个高大矿柱支撑的体积约130万m~3的采空区,高大矿柱垂直高度最大超过100 m。针对矿柱和采空区稳定性问题,建立了一套18通道微震监测系统。简要概述了矿山工程背景和多通道微震监测系统结构组成,对15线矿柱出现的微震监测数据异常和地压显现特征进行了分析,并制定了相应的安全措施,保证了矿山作业的安全。     

柿竹园矿地下特大爆破的微震监测技术研究

柿竹园多金属矿采用中深孔大规模崩落工艺回采矿柱,特大爆破回采过程中,对岩石微震事件进行了监测,介绍了微震监测系统。通过微震监测,了解到群矿柱与垂悬顶板余震的时空变化特点,对群矿柱中的应力集中区域进行了较好的定位,进而对群矿柱与垂悬顶板进行了基于微震监测结果的稳定性评价,为井下安全生产和下一步回采矿柱的顺序提供了依据。     

盘区隔离矿柱开采方法研究与实践

针对冬瓜山铜矿盘区开采遗留大量隔离矿柱,回收率不高的问题,提出由中间厚大部位向两翼退采回收盘区矿柱的采矿方法。为保证该方法实施的安全性,对隔离矿柱开采的影响因素进行分析,并结合隔离矿柱赋存条件、采空区充填情况、盘区开采超界情况、以及现场地压监测结果,提出利用现有装备和生产条件进行连续退采,并根据底部结构采用不同的出矿运输方式。已回采隔离矿柱33.1万t,矿柱回收率达到58%,且开采过程中地压活动处于可控范围以内,实践证明这种隔离矿柱回采方法经济且安全。     

石人沟铁矿矿柱回采及采空区处理探讨

结合石人沟铁矿开采残留矿柱及采空区情况,提出几种回采矿柱的方案,并进行了详细分析选择;同时在采空区充填的情况下,制定了井上井下地压的监测方案。     

矿柱回采时空区稳定性预测

通过建立模型,对大空区矿柱回采时的安全问题进行模拟研究,确定不同开挖阶段矿柱周边空区围岩稳定的薄弱区域,以建立应力监测系统,对矿柱周边空区稳定状态做出评定,为矿柱回采安全提供指导。     

水压支柱护顶残留富矿资源回收新工艺

本次设计根据某矿残留富矿开采技术条件 ,引用先进的单体支护设备—水压支柱 ,并综合运用控制爆破技术、顶板地压监测和预报技术 ,设计简便实用的水压支柱护顶进路间隔回采新工艺 ,实现对矿柱的安全、低成本回采 ,有着较好的推广应用价值     

铜坑矿91号矿体的地压研究

概述了大厂铜坑９１号矿体在开采过程中出现的地压问题,指出了该矿体开采中坟活动的特征,空区充填顺序,矿柱回采顺序以及应采取的地压监控措施,这对保障该矿体中矿柱的安全回采,提高矿山经济效益均有重要意义。     

不同预应力下端锚锚杆的受力特征数值分析

在总结已有锚固理论研究成果的基础上,首先对全长粘接式锚固锚杆和端部粘接式锚固锚杆的工作机理进行了探讨。然后通过FLAC3D软件建立了端锚锚杆的三维受力模型,分析了端锚锚杆在加托盘预应力为0、10、60kN时和不加托盘时的应力分布,揭示了端锚锚杆的受力特征:随着预应力的增大,应力分布有往锚杆端部收缩的趋势。并且分析了在预应力为0和60kN的情况下,围岩表面相对不加锚杆时的位移分布,围岩表面相对位移集中在以锚杆锚固点为中心、1m为半径的范围内,在锚固点处相对位移值最大,并且在此范围内相对位移急剧减小。最后通过现场预应力锚杆轴向力量测试,验证了所得结论的合理性。     

基于智能拉拔测试系统的锚杆锚固力现场高效评测方法

锚杆锚固力现场评测是锚杆支护效果评价、支护参数设计与优化的基础。为解决当前锚杆锚固力现场测试方法与设备存在的效率低、携行困难、数据采集不连续和测试过程连接复杂等问题,基于自主研发的锚杆智能拉拔测试系统,提出了锚杆现场检测快速连接技术,开发了荷载—位移实时采集软件对拉拔全过程的荷载与位移数据进行智能分析与可视化。将研发的拉拔系统应用于新城金矿对锚杆现场锚固力进行评测,结果表明：长2.4 m、壁厚2.5 mm、管径差2 mm的管缝锚杆平均锚固力为61.5 kN,位移可达150 mm以上;长2.2 m、直径22 mm的端锚树脂锚杆锚固力可达230 kN,位移约120 mm;长2.2 m、直径22 mm的涨壳式锚杆锚固力可达94.5 kN,位移为25 mm。现场应用验证了锚杆智能拉拔测试系统具有便捷高效、智能分析的特点,有助于降低矿山锚杆测试成本,可为锚杆锚固力现场定量评测提供数据支撑,可为智能矿山建设、科学管理与决策提供技术支持。     

横向简谐荷载作用下端锚黏结式锚杆黏结性试验研究

由于采动荷载和爆破荷载对已有支护锚杆产生影响，因此迫切需要研究锚杆在动荷载作用下的微观力学特性及黏结性变化。从工程实际出发，现场监测锚杆工作状态下轴力变化和爆破荷载作用下锚杆周边围岩振动信息，并开展探索性室内试验。通过室内试验获得锚杆在轴向荷载作用下横向固有频率振动后的振动强度与工作龄期耦合作用下锚杆黏结性衰减规律的拟合计算式。研制了横向简谐荷载作用下端锚黏结式锚杆模型试验装置，采用均匀设计方法，考虑锚杆长度和锚杆直径两个影响因素，通过动态监测系统获得了横向简谐荷载作用下锚杆应力沿锚杆长度的分布规律、锚杆应力分布与拉拔力的关系，以及剪切应力与位移的关系。最终采用大型有限差分软件FLAC3D，建立了锚杆与围岩相互作用的力学模型。     

辛置煤矿10-430运输巷支护方案优化研究与应用

辛置煤矿10-430运输巷掘进早期巷道变形破坏明显,通过现场勘测调研、实验室物理力学试验、理论分析计算等方法,分析巷道围岩失稳破坏的原因,优化设计锚杆的预紧力为40kN,锚索的预紧力为125kN,并适当地增加锚杆锚索的支护密度。现场应用表明,巷道的变形量和变形速度得到有效控制。     

树脂全长锚固锚杆外形尺寸优化实验室研究

锚杆全长预应力锚固支护方式是解决复杂困难巷道支护的有效手段,但是由于施工困难,一直制约着它的应用与推广。通过优化锚杆外形的方法,在保证锚杆锚固性能的前提下,解决煤矿巷道全长锚固施工困难的问题。采用实验室试验的方法,对锚杆外形与锚杆锚固性能以及安装阻力之间的关系进行了研究,提出锚杆外形相关参数的合理值。优化后的锚杆横肋高度由原来的1.46 mm降低为1.00 mm,锚杆横肋间距由原来的11.05 mm增加到33.15 mm,横肋采用交错布置的方式。对锚杆横肋高度和间距优化后,锚固长度125 mm时锚杆的拉拔力比改进前反而提高了7.7%;锚杆安装过程中的平均扭矩比优化前降低约40%,安装锚杆所需要的推力仅为优化前的50%左右,最大值为0.73 kN。     

煤层巷道锚杆索支护性能关键影响因素研究

锚固力与预紧力是实现煤矿井下锚杆索高预应力强力支护的前提,是影响其支护效果的关键因素。为最大限度地发挥锚杆索主动支护性能,以柴家沟煤矿为试验地点,进行锚杆索可锚性试验,锚杆预紧力矩转化效率试验和锚索张拉预紧力损失试验。试验结果表明:柴家沟煤矿巷道已安装锚杆索,在进行拉拔试验时,均能达到足够高的锚固力,锚杆拉拔力为150 k N,锚索拉拔力为200 k N时,锚杆索均未发生失效现象,锚固效果良好;当扭矩为400 N·m时,锚杆预紧力约为43~83 k N,围岩较硬时锚杆预紧力较高,围岩表面松软不完整时,锚杆预紧力偏低;泵压-拉力转化系数较低,锚索张拉时,为保证足够的预紧力,应采取超张拉措施。     

强力锚杆锚索联合支护预紧力匹配性试验研究

为了解决强力锚杆锚索联合支护时各自施加预紧力存在的匹配性问题,采用FLAC^3D数值模拟软件,对山西潞安环能股份公司漳村煤矿西下山回风巷在不同锚杆（锚索）预紧力下的围岩应力场分布规律进行了模拟分析。结果表明:预应力及其扩散是锚杆锚索发挥主动支护作用的关键因素;预紧力的施加在顶板表面形成压应力区的同时,也使得锚杆锚索的端部出现大小不等的拉应力区;当强力锚杆预紧力不低于85 kN且强力锚索预紧力不低于250 kN时,二者组合支护在顶板所形成的压应力区的连续性才具有支护作用,但是当锚杆预紧力大于140 kN或锚索预紧力大于350 kN后,再增加预紧力对压应力区的扩展效果不明显。根据数值模拟结果并综合考虑支护效果和施工工艺,建议进行强力锚杆锚索组合支护时,85~140 kN锚杆预紧力匹配250~350 kN锚索预紧力比较合理。     

大断面沿空煤巷综放回采矿压规律实测分析

以塔山煤矿5105大断面沿空煤巷为工程背景,采用现场实测的方法,对采动过程中巷道表面位移、锚杆锚索端部轴力与距工作面距离之间的变化关系进行了实测研究。结果表明:大断面沿空煤巷在工作面回采及邻近采空区侧向残余支承压力的共同影响下,超前支承压力影响范围明显增大;回采期间巷道两帮收敛量远大于顶底板移近量、沿空侧位移量大于实体煤侧位移量;在采动剧烈影响阶段,锚杆、锚索端部轴力波动幅度较大,表现出与静压巷道完全不同的现象。     

松软煤层大巷围岩变形机理及控制对策

针对潞安漳村矿井深埋煤巷持续大变形难题,在开展地应力、煤岩体强度及围岩结构测试的基础上,分析了软弱围岩破坏变形的机理;基于强力一次支护原则提出了高预应力强力锚喷支护方案,重点对煤帮进行短锚索补强支护。矿压监测结果表明,掘巷阶段巷道顶板最大下沉量16 mm,两帮最大收敛量153 mm,底板变形不明显,锚杆锚索受力在掘进工作面推过50 m时开始稳定,锚杆受力最大值稳定在154 kN,锚索受力最大值稳定在235 kN。研究成果可为类似采矿条件下煤巷支护提供经验指导。     

露天矿边坡锚固参数地震响应敏感性分析

利用FLAC^3D软件建立了锚固露天矿边坡数值模型,研究了锚固参数对锚杆动力响应、边坡位移响应以及边坡塑性应变贯通长度的影响,并通过权重分析法对锚固参数进行了敏感性分析。研究结果表明:随着锚杆长度和锚孔直径增加,边坡永久水平位移和塑性应变区贯通率都减小,锚杆轴力峰值逐渐增大;随着锚杆竖向间距增大,三者均增大;随着锚固倾角增大,边坡永久水平位移和塑性应变区贯通率先减小后增大,锚杆轴力峰值则先增大后减小;锚固参数对锚杆轴力的影响权重由高到低依次为锚孔直径、锚杆长度、锚杆间距、锚固倾角;对塑性应变区贯通率影响权重由高到低依次为锚杆间距、锚孔直径、锚杆长度、锚固倾角;对边坡位移的影响权重由高到低依次为锚杆间距、锚杆长度、锚孔直径、锚固倾角。