锡矿山五窿道老采空区建筑地基稳定性数值模拟分析

为了分析锡矿山锑矿床五窿道区老采空区上方建筑地基稳定性, 对该区的采空区进行了现场调查, 分析和探讨了采空区建筑物移动变形机理和采空区围岩失稳机理。采用ABAQUS对采空区建筑地基稳定性进行三维有限元模拟分析, 研究表明, 该区采空区都存在破坏的可能, 对老采空区必须进行处理。     

卢安夏铜矿露天开采下采空区顶板安全厚度研究

地下采空区给露天生产带来了极大的危害,采空区顶板安全厚度的确定是露天生产的重要安全保障。为了研究卢安夏铜矿露天开采下采空区顶板安全厚度,通过对矿山原有采矿技术条件和地质资料的分析及现场实地测量和调查并结合钻孔探测等手段,确定了露天矿下采空区的分布情况。以此分析地下采空区与露天境界空间关系并对露天边坡危险区进行区划,利用理论计算和数值模拟手段对最危险区域的采空区顶板安全厚度进行研究。结果表明:在最危险区域范围内,对不同采空区范围,不同位置的采空区进行模拟结果分析,露天开采的采空区隔离层安全厚度为16m(2个台阶高度),采空区对露天开采的影响较小。     

基于GPR的隐伏采空区探测正演响应特征

采用探地雷达技术对隐伏采空区进行精确勘探,从理论上分析了采空区目标提取以及目标体的空间位置,为实际操作提供依据,建立平面域弧面顶板模型,对采空区、围岩裂隙和顶底板裂隙的波形,破碎围岩对采空区的影响以及不同充填体情况下采空区反射波形特性进行分析。     

采空区漏风流场的Fluent数值模拟

通过对采空区多孔介质的渗透特性的理论分析和试验测定,对采空区孔隙结构及渗透系数分布情况进行了深入的研究,建立采空区渗流数学模型,采用Fluent软件对采空区漏风流场进行数值模拟,揭示了采空区漏风流速、压力的分布规律,为今后定性定量分析采空区瓦斯涌出及浓度分布提供数学分析依据。     

回采过程中采空区瓦斯运移数值模拟研究

为掌握采空区瓦斯分布情况,指导采空区的瓦斯抽放工作.通过对采空区瓦斯来源,以及瓦斯涌出规律进行分析,建立了二维移动坐标下采空区瓦斯浓度场数学模型,并对其进行了无因次分析.采用有限差分法设计编制了计算机程序,通过对羊草沟矿采空区移动状态下瓦斯浓度场进行数值模拟,得到了推进速度为5m/d时的采空区瓦斯浓度分布状况.解算结果与理论分析得出的结果一致.这对矿井采空区瓦斯治理有重要的实际意义和价值.     

高温采煤工作面采空区热风数值模拟研究

矿井空调必须考虑由采空区热风引起的温度升高,采空区热风是由围岩散热和氧化放热等引起的,影响因素多,关系复杂。从研究采空区热源入手,对影响采空区热风的因素进行分析。利用质量守恒定律和达西定律,建立了采空区气体流动微分方程;利用传热学理论和能量守恒定律建立了采空区温度场方程,从泛函出发,用有限单元法进行分析,用VB语言编制了数值计算软件;结合具体情况,运用数值软件解算出在不同工作面阻力、原始岩温下采空区热风的运移规律,并对解算结果进行了分析。     

地下采空区对周边村庄的安全稳定性研究

采用地质雷达或地震映像等地球物理勘探方法,对底、外黄垟村庄下采空区进行探测。结合物探成果以及采空区和地表测绘数据,选取对村庄建筑物影响程度大的典型采空区剖面,采用有限单元法对采空区典型剖面进行安全稳定性研究。根据地表位移分析结果,指出采空区对地上村庄的安全影响程度以及采空区处理建议。     

露天开采境界内地下采空区稳定性影响因素分析

针对南泥湖钼矿露天坑底存在的大量复杂采空区,采用先进的三维有限元数值分析软件,对采空区稳定性进行计算,分析典型采空区顶板、底板及帮壁中的应力、应变和位移分布状况与规律,对影响采空区稳定性的主要因素进行计算,以最大限度地了解井下采空区对露天开采的影响与危害,确保露天开采及空区处理过程中的安全。     

综放采空区瓦斯涌出影响因素分析

针对综放工作面采空区瓦斯涌出超限的问题,本文以斜沟矿23112工作面为工程背景,通过理论分析,对采空区瓦斯赋存状态和涌出特点进行分析,计算得到采空区瓦斯涌出量,并对影响采空区瓦斯涌出的三个主要因素进行分析,为综放采空区瓦斯治理提供借鉴意义。     

铁路隧道下伏煤矿采空区稳定性分析

针对铁路隧道下伏采空区严重危害铁路路基的稳定和正常运营的问题,通过对隧道下部采空区调查,分析了铁路隧道下部采空区情况,并对采空区进行了稳定性数值模拟分析,采用概率积分法对采空区地表移动与变形值进行预计与评价。研究表明:铁路隧道路段下伏采空区稳定性属于不稳定类型,对拟建的铁路隧道将产生一定的危害,必须采取相应的工程治理措施。     

某铁矿山隐伏采空区精准探测方法

为消除采空区给铁矿山人员和生产带来的巨大安全隐患,对采空区精准探测方法进行了研究。在深入分析高密度电阻率法采空区探测工作原理的基础上,建立了采空区探测模型,据此总结出采空区在电阻率剖面图中所具有的高阻异常和电阻率突变的识别特征。以五台-吕梁地区某大型铁矿山采空区为例,进行了精准探测。根据采空区识别标志圈定了采空区异常的分布范围,采空区在探测成果图中有较明显的反映,电阻率异常特征与解译标志基本符合;钻探验证表明,通过高密度电阻率法可有效识别出采空区;结合采空区三维激光扫描成果,建立了采空区三维模型,精确地获取了采空区的空间特征信息。研究结果表明：采用高密度电阻率法圈定异常、钻探验证和三维激光扫描建模的综合探测方法可对铁矿山采空区进行高效、经济、精准探测。     

煤矿采空塌陷区危险性预测模型构建及其防治措施

采矿因素、地质因素等因素影响煤矿矿井采空塌陷区危险性预测结果,为了获取准确的煤矿采空塌陷区危险性预测结果,构建煤矿矿井采空塌陷区危险性预测模型。选取某省煤矿矿区作为研究区域,选取下沉系数与水平移动系数作为构建煤矿采空塌陷区危险性预测模型的参数,采用T-S模糊方法构建煤矿矿井采空塌陷区危险性预测模型,通过修正预测模型的模糊子集隶属函数更新预测模型,提升煤矿矿井采空塌陷区危险性预测精度。所构建模型输出煤矿矿井采空塌陷区危险性预测结果为中等,针对预测结果提出采用合理的采煤方式、合理避让、加强边坡监测3项煤矿矿井采空区塌陷防治措施,为煤矿矿井开采后防治采空区地面塌陷提供指导。     

赣南某钨矿采空区稳定性评价及治理技术方案

金属矿山在地下开采过程中，如何保证矿区采空区的稳定性成为矿山安全生产的关键所在。本文以赣南某钨矿采空区为研究对象，进行采空区探测、稳定性评价与治理技术方案研究。研究在对该矿山开采历史及空区现状情况进行详细调查和整理的基础上，利用三维激光扫描仪扫描采空区得到其点云数据，结合3DMine软件建立该采空区的三维形态，基于未确知测度理论构建多指标综合评定体系，确定该矿区采空区的稳定性等级，并结合矿区采空区治理技术条件，提出了相应的空区治理技术方案，为矿山空区治理提供技术支撑。     

特厚煤层小煤矿采空区探测与充填复采技术

针对平朔煤业有限公司井工二矿二、三采区受到小煤矿开采破坏影响、采空区自然发火、积水积气情况不明、顶板支护差、随时可能发生冒顶等问题,首先采用瞬变电磁法初步确定小煤矿破坏范围,再用超前钻孔探测井下具体工作面地质和小煤矿采空区结构及围岩稳定性,最后实际探测小煤矿采空区巷道准确位置、采空区空间相对位置、采空区内部空间大小,以及采空区内部水、瓦斯、堆积物状况,最终实际探测结果确定具体的充填复采方案。通过对B909工作面进行探测并将工作面范围内的7个小煤矿采空区全部充填后,工作面推进至充填采空区范围时没有发生漏顶、片帮状况。     

矿山采空区HMES勘探及三维模拟

地下采空区是一种潜在的地质灾害,需要查清其范围、深度和规模等,便于进一步治理。分析了地下采空区的地球物理特性和电阻率特征,利用HMES技术对辽源矿山采空区进行勘探,圈定出地下采空区的范围。利用三阶二次B-样条插值函数对空间散列点进行曲面拟合,并将其应用到地下采空区的三维模拟中,效果良好。     

新疆某铜矿采空区治理与监测方案研究与应用

新疆某铜矿是多年开采的矿山，矿山开采采矿方法为分段凿岩阶段空场采矿法和全面采矿法，在开采过程中形成了一定规模的采空区，给未来生产造成了较大的安全隐患。为了消除或减小采空区对矿山安全开采的危害，针对采空区存在的现状，本文通过采空区调查、工程地质调查及采空区采场稳定性研究、采空区缓冲层厚度研究、安全对策措施研究等，提出了“充、崩、封”相结合的采空区治理方案以及常规地压与单通道声发射相结合的地压监测方案。为矿山的采空区治理和安全有序生产提供决策依据和技术保障，也可为类似条件矿山的采空区治理提供一定的借鉴。     

高速公路穿越煤矿老采空区安全性评价程序、内容与方法

为了保障老采空区上建设高速公路的安全,规范化老采空区上高速公路建设安全性评价的作业流程,提出了一套适用于高速公路穿越煤矿老采空区安全性评价的一般程序。并对目前常用的评价老采空区上高速公路建设的方法作出详细的总结和分析,为不同采空区高速公路安全性评价方法的选择提供了理论依据。分析我国目前采空区上方高速公路治理对策,指出了注浆充填未必是煤矿老采空区治理的最佳方案,应结合老采空区稳定性的判定结果,选取恰当的老采空区治理方案及高速公路路基路面设计对策。研究成果为穿越煤矿老采空区的高速公路安全性评价提供了技术参考。     

基于功效系数法的采空区稳定性判别方法研究

矿石开采后遗留下的采空区,对矿山而言始终是一种安全隐患,采空区的稳定与否关系到矿山的生产安全。本文根据矿山的实际情况,选取了5个最能充分反映采空区特征的参数作为评价指标,并基于变异系数法的客观性以及功效系数法的简单高效性,提出一种功效系数法采空区稳定性判别模型,并结合数值分析方法对某矿山7个采空区稳定性进行了判别与对比论证。结果表明:模型的判别结果与数值模拟的结果基本一致,所提出的采空区稳定性判别方法计算简单快速,能较为准确的对采空区的稳定性进行评价,为矿山采空区治理和稳定性评价提供较为科学的依据,判别方法对井下矿山的安全生产具有较好的指导作用。     

煤炭城市采空区土地开发利用潜力评估初探

基于对国内外煤炭城市采空区土地稳定性研究现状及发展趋势的综合分析。论述了煤炭城市采空区土地特点。界定了煤炭城市采空区土地开发利用潜力的基本概念。分析探讨了煤炭城市采空区土地开发利用潜力评估的必要性及评估研究的基本内容及关键技术。指出当前煤炭城市采空区土地开发利用潜力评估研究包括评估指标体系、评估标准、评估模型、评估平台与评估示范五个方面。把握煤炭城市采空区土地可以开发利用的实际潜力。以期科学引导煤炭城市采空区土地的合理规划与开发利用。为地面建(构)筑物的选址、沉陷区治理及土地复垦等提供科学依据。对保障现代煤炭城市的可持续发展具有重要意义。     

露天矿地下采空区探测与综合整治技术研究

为探索露天矿开采过程地下未知采空区的探测与整治方法,实现露天矿安全开采与地下采空区处置的协同进行。以巨龙铜矿露天采矿过程中的地下采空区为研究对象,研究采空区探测及处置方法。结合露天矿开采条件及采空区状况,提出钻孔探测和三维激光扫描相结合的采空区探测手段。提出大直径深孔爆破崩落的采空区处置方法,消除采空区安全隐患、回采残矿资源。通过现场工业试验,验证了技术方案并大规模应用于矿山实际生产。研究结果表明：钻孔探测和三维激光扫描相结合的方式探测采空区精确简便,大孔爆破崩落处置采空区的方式安全有效,为高原露天矿开采过程中的地下采空区探测与快速处置提供了技术支撑与借鉴。