磷石膏胶结强度试验研究

磷石膏是一种超细酸性废料,堆放地表不仅占用土地,而且污染环境,为此探讨了将磷石膏充填于井下采空区的可行性,研究了磷石膏的胶结性能。试验发现粉煤灰与磷石膏在胶凝活性、酸碱度等方面具有互补性,通过大量试验和水泥、粉煤灰与磷石膏的胶凝机理研究,得出了磷石膏与水泥、粉煤灰(6~8)∶1∶1的合理配方,井下充填的工业试验结果表明,充填体强度达1.8 MPa以上,且不会对环境和水体产生有害影响。     

榆阳区地方煤矿采空区现状调查

详细调查了榆阳区19座地方煤矿的采空区和留设煤柱现状,查明了采空区的位置、开采深度、顶板垮落、开采年限、开采方式、采空区治理、地表建筑物、公路、高压电力线、地表塌陷范围等。确定了采空区面积27.537 km~2,地表塌陷面积3.342 km~2,建议对采空区进行勘查和治理,确保煤矿生产安全和保护生态环境。     

脉内采准中深孔落矿嗣后充填法在沙坝土矿的应用

介绍了贵州开磷集团矿肥有限责任公司目前面临空场法开采资源回收率低、磷矿尾矿磷石膏堆存地表、污染环境、破坏水系、侵占农田的现状,根据沙坝土矿区开采技术条件,采用脉内采准中深孔落矿嗣后充填采矿法开采,实现了优质资源的无废害开采。     

脉内采准中深孔落矿嗣后充填法在沙坝土矿的应用

介绍了贵州开磷集团矿肥有限责任公司目前面临空场法开采资源回收率低、磷矿尾矿磷石膏堆存地表、污染环境、破坏水系、侵占农田的现状,根据沙坝土矿区开采技术条件,采用脉内采准中深孔落矿嗣后充填采矿法开采,实现了优质资源的无废害开采。     

基于改进麻雀搜索算法优化SVR和FLAC3D的开采地表沉降预测

准确地预测矿山地下开采造成的地表沉降一直是矿山安全发展的难题。为了能够提高采空区地表最大下沉量预测的精度，分别利用机器学习和数值模拟的方法预测某磷矿的采空区地表沉陷，并进行对比研究。综合考虑地表最大下沉量的影响因素，参照有关文献对国内矿山相关数据的统计成果，利用探索性因子分析(EFA)实现影响因素降维，用t分布和切线飞行机制改进的麻雀搜索算法(tSSA)优化支持向量回归机(SVR),从而构建采空区地表沉降EFA-tSSA-SVR预测模型，并用该模型和FLAC3D数值模拟模型对某磷矿地下开采所造成的地表沉降进行预测。结果表明，两种模型对一步骤盘区开采后的最大下沉量预测结果相近，与一步骤开采后的实际下沉量做对比，FLAC3D数值模型预测的地表最大下沉量的相对误差是EFA-tSSA-SVR模型的3倍，表明EFA-tSSA-SVR模型预测结果较好。用EFA-tSSA-SVR模型预测该磷矿未来的二、三、四步骤盘区开采后的地表最大下沉量，预测结果分别是为22.3 cm、24.1 cm、25.9 cm。     

井下移动式充填系统在兴隆磷矿采空区处理中的应用

采空区已成为影响我国金属非金属矿山安全生产最主要的危害源之一。兴隆磷矿经过多年开采,遗留下大量采空区,威胁矿山安全生产。通过采用井下移动式充填系统,解决了兴隆磷矿缺乏工业场地,空区分布范围广,充填材料输送困难的技术难题,成功处理了兴隆磷矿的采空区隐患。     

露天磷矿山采空区绿色复垦技术研究

以我国最大的露天磷矿开采企业--云南磷化集团有限公司为工程背景,云南磷化集团的磷矿山都分布在高原湖泊滇池的周边,具有较大的生态环境压力。针对在矿区开展生态脆弱区域生态系统功能的恢复重建是企业发展的当务之急这一要求,以该企业所下属的昆阳、晋宁、尖山、海口等4大磷矿山的矿山开采采空区为实际研究对象,围绕绿色矿山建设中环境保护这个基本点,针对露天磷矿山（以云南磷化集团为例）开采与土地复垦等磷资源开发利用的2个环节,重点研究磷矿山土地复垦和生态恢复等关键技术,并将矿山生态恢复的关键技术在云南磷化绿色磷矿山建设过程中进行集成和综合示范。相关的研究成果可为我国磷矿行业的绿色矿山建设提供技术、理论指导和工程示范,对于推动绿色磷矿山建设具有重要的实践和指导意义。     

锚杆护顶房柱分层充填法在公路下开采的应用

开磷集团用沙坝矿+1 120~+1 180 m标高、Ｗ11～Ｗ17线的优质磷矿资源位于矿区金阳公路的下面,通过锚顶和留设点柱来实现回采过程中对矿体顶板的支撑,提高了回采时的安全性,降低了贫化率;回采后采空场的及时充填,使得采空场的矿体顶板在垮落前得到及时支撑,避免采空场顶板的冒落而波及到地表后所造成对金阳公路的破坏;采用磷石膏和井下掘进矸石作为主要的充填材料,避免了磷石膏和矸石占用耕地堆放和对环境的破坏作用,实现了磷矿石的无废害开采。     

磷石膏膏体充填材料强度优化配比试验研究

为研究贵州开磷矿业总公司采用磷石膏和黄磷渣胶结充填采空区的可行性, 在实验室测试了磷石膏及黄磷渣的主要物理化学性质, 制备了不同浓度不同配比的充填料浆, 并测试其坍落度、泌水率和不同龄期的单轴抗压强度。采用正交试验设计优化磷石膏膏体配比, 并采用Mathematica对强度数据进行拟合, 得出本次试验的最优结果为;磷石膏膏体充填料的最优质量比为黄磷渣∶磷石膏=1∶4, 添加CaO质量为5%, 磷石膏膏体质量浓度为67%~68%。在该配比条件下, 磷石膏膏体充填体28 d单轴抗压强度为2.15~3.42 MPa, 可满足矿山安全生产需求, 并显著降低料浆泌水率。     

卢安夏沉积型铜矿带塌陷区露天开采技术实践

卢安夏铜矿地表氧化帽之下存在大量的地下采空区,地表也有大规模的塌陷区.为解决复杂环境下的露天矿山开采技术难题,实现卢安夏铜矿塌陷区氧化矿资源的安全高效开采,通过数值模拟和类比分析,确定卢安夏露天开采隔离层的最小安全厚度为16～20 m;运用地质勘探、超前探测和穿孔作业等技术手段,实现了采空区精细探测,消除了露天矿山的安...     

长江经济带磷矿资源开发与生态保护现状分析及对策建议

我国磷矿资源分布和开发利用主要集中在长江经济带的湖北、贵州、云南、四川和湖南五省。本文从长江经济带磷矿资源分布、储量特点,磷矿生产基地现状,磷化工产业现状,磷石膏利用情况和面临的生态环境问题等方面进行了分析。结果表明:长江经济带磷矿资源储量丰富,分布集中,以大中型的沉积型矿床为主,平均品位低,富矿少,地下开采为主,选矿复杂。长江经济带形成了湖北宜昌等8大磷矿生产基地和以磷复肥为基础的现代磷化工产业体系,磷石膏综合利用需进一步提升;面临着矿区与自然保护区冲突,磷化工造成总磷污染严重、磷石膏堆存量大且利用率低等生态环境问题。据此提出了全面推进绿色矿山建设、发展循环经济、探索生态修复新机制等对策,以促进长江经济带磷矿资源开发利用与生态保护协调发展。     

锦丘煤矿建筑物压煤充填开采地表沉陷规律研究

以锦丘煤矿162-102工作面为研究对象,探"三下"压煤环境下充填开采法对地表沉陷的影响.结果表明:充填开采与垮落开采地表沉陷规律相似,充填开采地表沉陷量与距离采空区中心位置成反比,最大下沉量为96 mm;从G观测线可以看出,随采空区范围扩大,超前影响范围有缓慢增加的趋势;与垮落开采相比,充填开采能更好地控制采空区地表...     

不同开采矿层数目深部磷矿体地下开采矿压活动规律的FLAC~(3D)数值模拟研究

以云南磷化集团有限公司晋宁磷矿2号坑口北采区深部矿体为研究对象,通过FLAC3D数值模拟分析,对其深部矿体地下开采过程中,不同开采矿层数目条件下磷矿地下开采过程中采场顶板、围岩的稳定性及矿压活动规律进行系统研究。研究结果表明,1)沿矿体倾斜方向,采场覆岩矿山压力可划分为采空区前方原岩应力区、采空区前方支承压力增压区、采空区上方及附近区域的卸压区、采空区后方应力降压区、采空区后方应力稳定区、采空区后方支承压力增压区、采空区后方原岩应力区等七个区域,伴随着采场的开挖推进,上述七个区域发生复杂动态变化直至平衡;2)与单层矿开采相比,双层矿开采完毕后,采场覆岩矿压显现特征更为明显,但矿压活动整体上趋于缓和。相关结果可为云南磷化集团有限公司所属矿山及类似条件的磷矿山地下开采工程提供一定的参考依据。     

石膏矿房柱式开采地面建筑场地稳定性研究

通过对枣庄海龙化工厂石膏矿采空区资料的收集分析,用定性和半定量的方法,从矿柱稳定性、顶板稳定性和地表变形3个方面对采空区建筑场地稳定性进行研究。采空区建筑场地稳定性评价在煤矿中涉及较多,但在非充分采动的房柱式开采石膏矿场地研究较少。该研究方法对鲁南及苏北地区房柱式开采的石膏矿既有建筑物的合理利用能起到一定借鉴作用。     

采空区场地光伏电站地基稳定性预测评价

利用煤矿采空区场地建设光伏发电站项目时,采空区地基的稳定程度,直接关系到光伏电站能否长期安全运行。为了探明煤矿开采对光伏电站影响程度,及时做好预防和治理措施,通过对采空区地质概况和煤层开采后地表的变形规律进行分析,运用概率积分法、极限平衡法等手段预测煤矿开采地表变形值,评价开采沉陷对地表的影响,提出了该矿区地表岩层移动变形参数。结果表明,采空区沉陷会使地表产生变形,将会对光伏电站及其附属物产生一定影响,光伏电站建设时可采用可调节变形的支架、减小单个光伏陈列面积、定期进行观测等手段予以应对。     

深部开采过程中隔离矿柱承载机理及厚度优化

深部开采是未来矿产资源开采的必然趋势。深部开采过程中高地应力极易诱发岩爆、大变形、大体 积塌方等工程灾害。浅部开采形成了大量采空区、甚至地表塌陷等严重影响着深部资源安全开采。以某铅锌矿浅 部开采存在大量采空区、地表已经出现塌陷以及深部存在大量矿体为背景，提出在采空区下方预留原岩隔离矿柱 来隔离浅部与深部开采，保证深部采矿方法转换，实现深部资源安全开采。借助理论分析、数值模拟，开展原岩矿 柱厚度计算，结果表明 25 m 厚的原岩隔离矿柱满足安全需求。通过相似材料物理仿真实验和利用梯度加载的方 式，实现原岩隔离矿柱作用机制分析，揭示了原岩隔离矿柱承载作用。研究成果可以为类似矿山深部矿体安全高 效开采提供有益的借鉴。     

某复杂地下矿开采方案的设计

某铁锡矿有较长的露天、地下开采历史,经历了正规露天开采和混乱井下民采,开采现状条件十分复杂,存在诸多严重安全隐患而难以继续开采;后续开采的复杂开采技术条件主要有地表大水体、高陡边坡、井下有大量混乱采空区、地表堆存废石多、矿体和残留矿段分散、井下开拓系统现状混乱等。经过分析,根据开采现状分析结果和开采的技术经济合理性确定开采的范围。采空区处理方案设计采用地表堆存的废石加工成棒磨砂胶结充填处理采空区,保证了安全开采并解决了环境问题。开拓运输方案的设计最大限度利用原有工程和工业场地或改造利用,减少基建投资并避免土地资源浪费。采矿方法根据矿体产状设计为上部采用无底柱分段崩落法,采用中深孔爆破削减露天边坡崩落围岩作为覆盖岩,既消除高陡边坡的安全隐患,又创造了回采条件;下部采用分段空场法减少井巷工程布置;设计采用排水平硐消除地表大水体等其他安全措施,保证了开采安全。这样的综合设计方案实施后可保证后续开采的安全进行。     

废碴充填及尾砂膏体胶结充填技术在某萤石矿采空区治理的应用

浙江省某萤石矿山经多年开采产生了大量的采空区,虽留设了顶底间柱,但如不进行处理将可能产生坍陷、矿井突水等安全隐患。同时矿山地表堆放了大量的废碴和尾砂,存在污染环境、占用土地等问题及安全隐患。该矿含有地热资源,经市场调研后,利用矿山井巷工程、地热资源创新性开发集休闲、旅游、探险三位一体的地心温泉特色旅游景区前,需对井下采空区进行处理。通过先将地表废碴等固体废弃物综合利用于井下采空区回填,再采用尾砂膏体胶结充填技术对井下采空区进行治理,提升了井下空间安全稳定条件,解决了废碴、尾砂堆放地表带来的安全、环保、土地占用等问题,为矿山井巷工程、地热资源深度开发利用打下了坚实的基础,具有较好的推广、借鉴意义。     

近距离多层磷矿采矿方法优化研究

为进一步回采前期开采遗留的磷矿资源，解决地下磷矿开采存在的顶板冒落事故问题，对某磷矿采矿方法进行了优化研究。针对矿体赋存条件以及开采现状初步设计了3种采矿方法，通过改进的TOPSIS等方法在安全、技术和经济3个方面进行综合分析，并运用FLAC3D软件对+400～+820 m水平矿房采空区稳定性进行了分析研究。研究结果表明：预切顶分层开挖嗣后充填采矿法作为优选的采矿方法，在不同开采工况条件下，所形成的采空区稳定性较好，进一步验证了优选采矿方法的可行性。研究结果可为类似磷矿床地下优化开采提供参考依据。     

采空区地表沉陷规律的研究

以"太平煤矿采空区地表沉陷规律研究"项目为依托,以开采沉陷等理论为基础,对采空区地表沉陷规律作了一些研究,对太平煤矿似膏体充填开采引起的地表沉陷进行了分析预计,获得了太平煤矿井下开采引起的地表移动的基本特征和地表变形的相关参数,揭示了地表移动及变形的规律,研究成果对太平矿今后的充填开采实践具有一定的参考价值。