不留矿柱下向大面积胶结充填体的地压控制效果

总结了金川二矿区１＃矿体一期工程开发经验，在矿体厚大、工程地质复杂条件下，不留矿柱、下向大面积胶结充填体能有效地控制矿区开采时的地压活动，阻止围岩和顶板下沉，保证采矿安全     

金川镍矿的大面积开采稳定性分析与对策

金川镍矿通过二十多年的生产实践与科研工作,在矿岩特别破碎,地压很大的条件下,全面积的３￣５万平方米的矿体的连续,大面积应用下向胶结充填采矿法开采,取得了很大的成功,作者在总结经验的基础上,对二期工作大面积开采范围的矿柱留设,开采顺序,多阶段开采问题通过矿岩确定性分析提出具体意见。     

金川镍矿的下向胶结充填采矿法及其围岩控制

金川镍矿由于地质构造运动作用,矿岩被挤压得十分破碎,通过二十多年的生产实践和科学试验,采用下向分层胶结充填采矿法是一种安全、高效、高质量回采的最好方法. 金川镍矿的工程地质分成六个岩带,并进行了岩体力学参数试验工作,针对井巷围岩掘进中变形特点,根据岩体稳定分析,采用不同支护形式和二次联合支护方法。由于采用下向倾斜分层胶结充填法及机械化下向胶结充填采矿法,围岩移动是由小—大—小的规律,因而能在厚大富矿体内进行全面、安全的开采,采用密实充填就可有效的控制围岩移动。     

金川二矿区深部工程地质研究与岩体质量评价

金川矿区1#矿体是金川矿区主要矿体,也是二矿区二期开采的矿体.由于矿体埋藏深而地压大,矿区地应力高,岩体节理裂隙发育,围岩稳定性极差.随开采延深、采场面积扩大,采场地压控制和巷道稳定性维护是二期开采中的关键技术问题,为了探索最佳采场地压控制措施和巷道支护技术,进行二期采场系统分析与参数优化,工程地质研究与岩体质量评价是深部开采的基础.为此,金川矿区对此进行了深入研究.首先,开展了深部工程围岩的现场调查、分析与研究,在此基础上,进行工程围岩分类和质量评价.     

金川矿山深部采掘条件下岩石力学研究与实践

 金川矿山经过几十年开采,开采深度已达1 000 m,复杂的工程地质条件、高地应力以及高渗透压导致深部开采工程的稳定性问题愈加突出。对金川二矿区深部850～1 000 m水平进行大量的现场地质调查研究,测试深部典型岩石的物理力学参数、膨胀与软化特性,研究岩石力学性质和地应力随埋深的变化规律。采用岩体地质力学(RMR)分类法和岩体质量(Q值)分类法,绘制二矿区深部各分段水平的岩体质量分区图。在深入调查金川矿区深部巷道变形和破坏特征的基础上,对高地应力、高渗透压下深部巷道开挖支护稳定性进行研究,结果表明,U型钢和锚杆联合支护效果最佳。全面总结金川矿区深部巷道支护经验,对巷道掘进和支护技术提出几点新的想法。研究不同开采方式对金川矿区深部充填体和围岩稳定性的影响,优化矿体回采方式,建议采用“隔三采一”布置回采进路,有助于控制围岩的变形,减弱上部充填体的下沉。     

充填法开采引起地表移动、变形和破坏的过程分析与机理研究

基于地表GPS监测及地下围岩变形破坏的调查取证等大量数据资料,以金川二矿区为例,针对由充填法开采引起的地表移动、变形和破坏的现状,分别对其进行了滞后于开采的分析、对矿山井巷工程安全影响的后效性分析及空间发展过程分析。指出导致金川二矿采用充填法开采引起地表移动、变形和破坏的滞后期长、后效性强烈的原因,如充填支护作用与间断面的摩擦作用等等,并指出矿体采出至充填体充入期间围岩发生的移动、变形和破坏与整个矿山的地表岩移、变形和破坏的关系,所得的结论与现场基本一致,对今后的生产具有一定的指导意义。     

充填法开采引起的地裂缝分布特征与现场监测分析

通过对金川二矿区地裂缝的现场调查和槽探揭示，分析地裂缝的分布特征及其与地下采矿的关系。利用自行研制的IGG-1型裂缝计对地裂缝的发展变化进行监测。结果表明，金川二矿区的地裂缝两侧位移具有明显的三维特征。在此基础上，讨论充填法开采引起的岩体移动和地表裂缝的形成条件、成因机制及影响因素。研究结果表明，采充效应造成的围岩应力重分布、充填体刚度低、地下未充填空区的存在以及重复性的采动影响是金川二矿区地裂缝产生的主要原因。     

金川二矿区采场巷道围岩与充填体收敛变形监测研究

金川二矿区深部开采过程中采场围岩及充填体的稳定性是二期安全生产中的关键技术问题.随着开采深度的增加,采场面积扩展和地压增大,采场围岩及充填体潜在着严重的屈服破坏和整体失稳的可能.为了进行采场及充填体稳定性预测,金川矿区对此进行了多种手段和全方位的变形监测.收敛监测是其主要监测手段之一.简要介绍了巷道收敛监测网布设、监测方案以及监测结果,并给出了监测所获得的一些结论.     

金川二矿区深部采场围岩与充填体变形规律预测

金川二矿区深部采场面积将达到10×104 m2,埋深将接近1 000 m,因此,深部采场围岩及充填体的稳定性成为二期工程中的关键问题;同时,围岩与充填体的变形发展规律也直接影响矿区开拓工程的安全正常运行.因此,金川矿区采取了水准、收敛以及GPS等多种手段的全方位变形监测.经过长达近两年的连续监测,获得了大量的监测数据.主要介绍了根据现场监测数据,采用神经网络模型,对采场围岩与充填体的变形规律进行预测,给出了由此得到的主要结论.     

金川铜镍矿床I矿区地质体三维建模与矿化空间分析

文章利用三维建模技术对金川铜镍矿床I矿区进行建模,在此基础上分析了矿体的矿化结构。根据钻孔柱状图和各时期地质勘探报告中相关数据建立了地质数据库,利用ArcGIS,GOCAD,Datamine 软件建立了金川铜镍矿床I矿区矿体的三维实体模型、矿体块体模型、地层模型和断层模型;运用地质统计学原理,在Surpac中对Cu、Ni品位空间变化结构进行了分析,得到空间变异椭球体模型,实现了金川I矿区Cu、Ni品位变化形态的空间分布展示;得出矿化空间分布规律。     

金川二矿区深部地应力测量及其分布规律研究

介绍了金川有色金属公司二矿区深部地应力测量的方法、过程和结果。通过现场实测获得二矿区深部３个水平１０个测点的三维地应力状态,揭示了二矿区深部地应力分布的基本规律     

金川二矿区地下巷道变形监测分析及应用

金川矿山地下工程围岩的工程地质条件差，地压活动强烈，尤其是处于采矿动态环境中巷道的失稳更为严重。通过对二矿区地下巷道的长期变形监测，结合现场工程地质调查研究，综合分析了采准巷道的失稳主要受采动因素和岩体结构因素的影响。提出二次支护与巷道破坏后的重新支护宜强不宜弱的论点与地压控制措施，为后续采矿的顺利进行提供科学依据。     

金川二矿区大体积充填体变形机制与变形监测研究

 针对金川二矿区大体积充填体稳定性问题,简要论述近年来地表岩移和井下地压显现特征,并开展大体积充填体的变形机制研究。制定针对大体积充填体变形的监测方案：采用自制的变形监测装置对1 150～1 200 m水平50 m高充填体的相对变形进行监测,采用水准仪对大体积充填体和围岩体的下沉变形进行量测。监测结果表明,大体积充填体综合下沉变形速率为16.00～51.44 mm/月,最大累计下沉量达515 mm,大体积充填体自身相对变形速率为1.953～28.585 mm/月,最大累计相对变形为285.85 mm。进一步分析大体积充填体综合变形、自身相对变形和围岩体变形的发展趋势。研究成果对于深刻认识二矿区大体积充填体的稳定性、围岩体的变形等提供了重要的依据。     

深埋大跨度软岩硐室让压支护设计研究

针对金川三矿区破碎硐室进行了较系统的支护设计研究,得到了一些有价值的成果。首先根据工程地质和围岩自身的特点,在原设计方案的基础之上提出了三步开挖、二次支护和三次让压的总体计算方案,并采用三水平四因素的正交试验表设计了16个让压支护方案;然后,应用FLAC2D对这16个支护方案分别进行了计算,并采用文中所提出的优选评价指标Es进行了综合评定和分析,得到了最佳让压方案;最后,应用FLAC3D对最佳让压方案进行了24工序的三维开挖与支护计算,并提出了较为合理的开挖与支护建议。实际应用表明,优化后的方案有利于该深埋大跨度软岩硐室的长期稳定,该优化设计方法有一定的推广价值。     

地下深井矿山岩爆发生规律及形成机理研究

岩爆是一种动力失稳地质灾害。根据会泽铅锌矿麒麟厂矿区工程地质钻探和现场调查中所发现的岩芯饼化和穿脉巷道侧帮片状剥落现象。总结了该矿岩爆发生的基本规律；并根据调查和实验结果分析了岩爆的形成机理。为选择合理的深部采矿方法和岩爆控制提供了重要依据。     

超高水开放式充填开采围岩破裂的微地震监测

 超高水材料充填开采对于围岩长期稳定性的控制作用,在国内外均缺少相关的研究。以冀中能源邯郸矿业集团陶一煤矿(简称陶一煤矿)充6工作面为背景,采用微地震和围岩应力动态监测相结合的实时监测方法,综合地表沉陷的测量数据,首次对超高水材料开放式充填大面积开采效果进行研究和评价。根据监测结果,在陶一煤矿充6工作面采高3 m、采深约300 m、工作面斜长120 m的条件下,工作面围岩覆岩破裂最大高度为48 m、支承压力影响范围35～40 m,工作面上方地表最大沉陷量为98 mm。结果表明,超高水材料开放式充填能够有效控制围岩破裂范围,减小采动影响,且在仰斜开采工作面运用效果较好。     

全长锚固技术在深井软岩巷道支护中应用研究

以淮南矿区丁集煤矿某采区轨道大巷穿越应力集中区为例进行巷道支护设计研究。针对轨道大巷所处地质条件,采用工程类比法和数值模拟优化法选取巷道最佳支护参数。通过对比选用全长锚固+锚索支护的方式,并结合巷道围岩变形观测表明,巷道支护整体性较好,围岩变形量较小,较好地解决了轨道大巷穿越应力集中区的巷道大变形问题,为工程的施工和设计提供了一定的参考意义。     

金川不良岩层巷道锚注支护试验研究

分析了金川矿区不良岩层巷道支护现状,论述了新型锚注支护技术的适用性。通过锚注支护用于二矿区1198水平分段道修复的现场试验,介绍了锚注支护设计方案、技术参数和施工工艺,巷道修复前后围岩变形观测结果表明,锚注支护取得良好效果。研究认为,锚注支护效果良好、成本低、施工简便,是适合于金川矿山不良岩层巷道特点的新型支护技术,可进一步推广。     

平顶山一矿地应力分布特征研究

初始地应力是地下工程围岩稳定与支护结构设计的一个基本参数。详细介绍了平顶山一矿的地应力计算原理，并根据矿区实测地应力资料，得出了计算区域初始地应力场相应的应力回归公式，并且分析了矿井地应力的分布特征．