矿山近距离交错巷道硐室结构稳定性控制研究

矿山的硐巷布局受矿井设计,经济效益和使用等条件的影响。存在多个硐巷之间的距离较近的情况,例如平行和倾斜的交错排列的狭窄空间中的多巷道布置。近距离交错不相交布置的巷道围岩较单一布置破坏严重。交错巷道巷间岩体一旦发生失稳,进一步引起交错巷道巷间岩体整体失稳的情况,对安全生产和巷道的正常使用造成严重影响。由于实际生产需要往往在井底车场、采区转运车场等附近出现空间近距离交错巷道布置形式,目前针对多巷道布置及交叉巷道研究较完善,但近距离空间立体交错巷道的研究需要更加完善。     

矿山开采区巷道掘进对交错巷道稳定性的影响分析

巷道作为井下连通一井下切生产活动的网络,巷道的开掘必将破坏原有的地应力平衡,当不可避免的出现近距离交错布置对巷道地层的稳定性影响程度也不容忽视。近距离交错巷道为彼此不相交空间立体交错布置形式,结合某矿山井下巷道施工案例,探究下巷的掘进扰动的上巷影响。通过数值模拟理论分析研究对上巷的应力扰动、地层破坏、巷道变形等方面进一步揭露其稳定性影响因素。对改善矿井环境及安全生产具有重要意义。     

掘进巷道火灾人员应急疏散数值模拟研究

为探明矿井掘进巷道火灾时人员应急疏散情况,给矿井掘进巷道内避难硐室的合理设置提供参考。通过Pyrosim火灾仿真模拟软件和Pathfinder人员疏散仿真模拟软件对矿井掘进巷道仿照真实情况分别进行建模,在Pyrosim模型中掘井巷道与联通巷交汇处高1.6 m设置8个烟雾探测器,在Pathfinder模型中设置3种不同布置的避难硐室,得出掘进巷道火灾、烟雾蔓延规律以及3种情况下人员应急疏散结果。研究发现:火灾发生后烟雾迅速在掘进巷道内蔓延开来,人员在3种情况下疏散的时间依次为232,123,55 s,比较火灾时各烟雾监测点的TASET与3种情况下相同位置的TRSET,只有情况3时避难硐室的设置才能够满足全部人员安全疏散。矿井掘进巷道避难硐室的修建要跟上掘进巷道深度的推进,且避难硐室的间距应控制在100 m以内。     

片理岩体巷道合理布置数值模拟研究

结合某矿山工程实际情况,利用三维有限元数值模拟软件3D-σ对片理状岩体下中段主运输巷道的布置方式进行了数值模拟,通过对不同布置方式下的巷道岩体最大主应力和顶板安全率进行分析,论证了巷道布置的合理性,得到了片理状岩体巷道的最佳布置方式.     

中深孔爆破振动传播特性分析与控制

爆破振动是引起地下矿山岩体失稳的重要原因,掌握爆破振动传播特性,有效控制爆破振动危害,对矿山安全高效生产具有重要意义。为研究金山金矿湾家坞矿区中深孔爆破对采场周边构筑物的影响,开展爆破振动测试工作。对采集的爆破振动信号,从爆破振动强度、频率、时间等方面进行综合分析,并建立湾家坞矿区爆破振动强度的传播模型。确定了中深孔爆破振动影响范围,获取了允许的最大单段药量计算方法,优化了排间微差起爆时间,使中深孔爆破参数更为合理,确保采场周边运输巷道、硐室等构筑物岩体的稳定性,进而实现矿山绿色、安全、高效的生产目标。     

矿井下避难硐室设计、施工概述

按照《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》的要求,根据同忻矿的井下实际情况和构造特点进行选址,在井下一盘区辅运巷与皮带巷间的五联巷设计施工1个100人的带地面钻孔的永久避难硐室,永久避难硐室涵盖了防火密闭系统、气幕喷淋系统、监测监控系统、等几大系统,为同忻矿井下人员安全生产提供了有力的保障。     

横观各向同性岩体中位移反分析的测点优化布置

在地下工程中,位移监测已经成为掌握围岩动态变化的关键手段。而测量点的布置对位移反分析的唯一性和反分析精度都有很大的影响。基于最大位移原则,对横观各向同性岩体位移反分析中的测点优化布置问题进行了研究。研究了圆形巷道中位移随角度和半径的变化规律;分析了侧压力系数λ对位移变化规律的影响;获得了测点优化布置准则。研究结果表明,在较大主应力方向靠近硐壁的区域是最优的测点布置区域。     

锚索支护技术在锦丰金矿巷道交岔口的应用

锦丰金矿岩体整体破碎,节理裂隙发育,采用机械化上向进路胶结充填采矿法开采,井巷工程较多,巷道断面较大,巷道交岔口处暴露面积较大。针对其巷道交岔口等大尺寸工程结构的顶板和犄角处常发生浆皮开裂和垮塌冒落等的支护问题,提出了锚索支护技术,有效提高了支护强度,解决了巷道交岔口处岩体因开挖失稳的难题,长期未发生开裂和变形现象,维持了岩体稳定性,保证了安全高效生产。对类似矿岩条件矿山巷道交岔口锚索支护具有一定的指导意义。     

沿空留巷技术应用研究

结合某煤矿12209瓦斯尾巷的地质特征和围岩特性,基于沿空巷道受力特征、变形机理、影响因素分析和研究,认为沿空巷道受采动影响后,复合层状顶板较破碎,易产生离层、回转、滑落和失稳破坏.现场试验了锚网素注支护技术,试验结果表明,采用锚注支护技术的效果较理想,经济效益好.     

某金矿掘进工作面粉尘浓度分布及影响因素分析

金属非金属地下矿山掘进巷道钻孔、爆破、铲装等作业工序产生大量岩尘，导致井巷空间粉尘浓度高，危害职工健康和影响作业环境。以某金矿掘进巷道为研究对象，建立掘进巷道压入式通风模型，依据气固两相流理论，结合现场测定数据，利用Fluent软件分析风筒布不同布置条件下除尘效果，得出巷道内粉尘运移规律和风速分布情况。研究发现：风机压入风流在掌子面附近形成涡流，携带粉尘在掌子面附近涡旋，不利于粉尘的排出，风筒布出口距掌子面7～8 m风流逐渐稳定流向回风巷；当风筒布出口距掌子面8 m,高度为1.5 m时，巷道内粉尘排出较快，除尘效果最为理想。研究结果对指导掘进工作面粉尘防治具有一定的指导意义。     

基于块体理论的深部巷道围岩稳定性分析

块体理论说明,对于井下巷道围岩存在节理裂隙的情况,巷道的稳定性取决于岩体结构面与临空面所构成的块体的稳定性。因此,对巷道围岩稳定性分析可以归结为块体稳定性分析。由于关键块体是地下工程开挖后首先失稳的块体,因此被引起高度重视。UNWEDGE软件是分析块体稳定性的有效工具,通过分析可以得出关键块体及其安全系数。针对夹皮沟金矿二道沟矿深部开采复杂地压和岩体节理裂隙情况,运用块体理论及UNWEDGE软件对巷道围岩所做的分析基本符合现场实际,可为合理确定深部巷道支护方案提供指导。     

关于矿产巷道支护技术的探究

根据目前井下矿产开采的现状,在钻井扩产过程中,矿井出口岩石周围的应力无形地增大,岩石甚至煤层的长度增大,岩体周围的断裂常常变形或脱落,增加了安全生产的风险。因此,文章研究提出在选择矿产支护技术的形式时,必须充分考虑深层围岩的特点、环境条件和矿产建设条件。要科学合理地运用井下巷道和内部硐室的支护技术手段,选择适合矿山隧道实际需要的加固方法,提高隧道支护技术的强度、抗压强度和防水效果。确保巷道支护技术的安全、有效、科学和稳定,防止井下作业过程中发生安全事故。     

基于曲线拟合和神经网络的独头巷道CO浓度预测研究

为了准确预测矿山独头巷道CO浓度,基于云南老厂锡矿1800运输巷甩车场独头巷道掘进工作面CO浓度监测数据,运用MATLAB曲线拟合工具箱对该独头巷道中CO浓度随时间的变化情况进行曲线拟合,建立了该矿山独头巷道中CO浓度随时间变化的数学模型。通过该模型得到该独头巷道中CO浓度值达到安全规程要求所需的时间。然后,运用卷积神经网络时间序列预测模型（CNN模型）和BP神经网络时间序列预测模型（BP模型）对独头巷道CO浓度进行预测,并比较评价指标R2和RMSE。结果表明：BP神经网络时间序列预测模型对该独头巷道CO浓度的预测效果更好,为该矿山独头巷道CO浓度值的监测和控制提供了准确可靠的理论依据。     

基于FLAC3D数值模拟的破碎岩体巷道支护方法研究

破碎岩体的巷道支护一直是困扰我国矿山生产建设的重大问题,破碎巷道支护巨大的返修量不仅使整个矿山生产陷入困境,而且造成每年数额巨大的经济损失,因此,巷道支护问题的研究就显得非常重要。本文结合杨山庄矿区扩大生产规模的要求,以破碎岩体这一不良工程岩体为研究对象,提出了适合破碎巷道的支护方法,并运用有限差分岩土工程分析软件FLAC3D,对杨山庄矿区破碎围岩巷道支护进行模拟计算,研究开挖对巷道变形和稳定性的影响,并最终确定选用锚注支护。     

RF固邦特加固材料在矿井巷道维修中的应用

随着矿井开采的不断延深和矿井开采年限的不断增加,再加上一些采动影响,使得一些主要的服务巷道离层、严重开裂、脱落,普通的锚网喷支护不能持久,使得巷修频繁。为了解决这一问题,通过对巷道现场环境的详细调查和根据巷道的实际服务要求,采用RF固邦特加固材料的粘结、加固技术对兖州煤业股份有限公司济宁三号煤矿西部回风巷进行了顶部和帮部的修复施工,使得易脱落的顶板和帮部的煤岩体牢牢粘结在了一起,矿压也均匀分布在了整个巷道断面上,从而消除了矿井巷道顶、帮压力集中造成的煤岩体垮落,可为同类矿井巷道维修提供借鉴。     

官地矿静态切顶卸压的参数设计研究

针对沿空留巷处于采空区附近区域的采动影响较大,巷道变形较大等问题。本文利用静态破碎剂遇水膨胀的原理,对直接顶进行切顶卸压。通过研究钻孔的破碎机理和裂缝的扩展情况,并结合官地矿12607工作面现场实际情况,给出了钻孔设计的最合理间距为0.9 m,对巷道的稳定性作出了一定的贡献,为研究沿空留巷时巷道变形较大,顶板下沉量大等问题作出了一定的贡献。     

浅谈矿山井下巷道测量

井下巷道测量包括平面测量和高程测量。井下巷道平面测量的目的是建立井下平面控制,确定井下巷道、硐室及采掘工作面的平面位置,指导矿井采掘施工,满足矿图填绘的要求,为矿井安全生产和规划发展提供数据资料。巷道高程测量的目的是建立井下高程控制系统,进而确定井下导线点、高程点的标高,以及巷道硐室的标高,达到指导矿井采掘施工和满足矿图填绘高程注记等目的。     

采动影响下多构造拉底巷道稳定性控制技术研究

拉底巷道在服务期内的稳定控制是自然崩落采矿法金属矿山生产管理中的重要部分。当拉底巷道布置在断层破碎带区域,复杂的构造条件会加剧采动应力对巷道围岩的破坏。为了明晰高应力复杂构造条件下拉底巷道围岩发生破坏的本质原因,通过构建采动影响下断层活化滑移力学判据,并模拟不同采动作业条件下拉底巷道弱层围岩的应力转移情况,发现复杂构造条件下拉底巷道破坏原因可归纳为“断层活化—弱层失稳”复合型破坏机制。并针对性地提出了大面积连续拉底应力迁移调控技术和以“高强度机械化湿喷混凝土”为核心的差异化补强精准支护技术,稳定性控制技术推广以来,拉底巷道围岩失稳现象明显减少,围岩年变形率降低了50%,巷道返修率由20%降低至5%,为类似金属矿山开展复杂构造条件下巷道围岩精准控制提供了工程借鉴。     

浅析无底柱分段崩落法采准设计施工的注意事项

结合崩落法现场设计施工的经验,从进路布置、进路规格、铲装运距、安全出口设置、探采结合、硐室位置选择、采场入口形式、巷道坡度等方面,简要介绍了无底柱分段崩落法采准设计施工过程的一些注意事项。对使用崩落法矿山的现场设计施工等技术管理工作有一定的借鉴意义。     

基于三维激光扫描点云数据的地下巷道岩体结构面识别及稳定性分析

巷道围岩中发育的结构面对巷道稳定性有很大的影响,开展地下巷道的工程地质调查,精确获取地下巷道围岩结构面信息是巷道稳定性分析的关键。以云南大红山铁矿775 m 中段运输巷道为研究对象,采用三维激光扫描仪获取围岩结构面点云数据,并利用点云数据处理软件进行误差处理、坐标校正、结构面数据提取、点云拼接和过滤抽稀等内业数据处理工作,基于处理结果开展了统计分析;利用离散元软件3DEC建立了离散结构网络模型与地下巷道合成岩体模型,并对该巷道在自重及爆破振动作用下的失稳概率进行了数值模拟。结果表明：三维激光扫描技术可较好地获取巷道围岩的结构面信息,结合离散块体单元计算软件对巷道岩石块体的稳定性进行进一步分析,所分析区域的围岩自稳能力较好,但在爆破振动影响下失稳概率大幅增加,研究结果可为巷道的支护设计提供理论指导。