紫金山金矿地下采空区顶板上露天台阶失稳的控制

从工程结构和岩体稳定的理论角度，分析紫金山金矿开采方式转型后的露天作业台阶失稳及其危害，阐述地下采空区顶板的露天台阶失稳原因与规律，提出了露天台阶失稳的危害预防与控制方法，运用各种技术手段核查，实测采空区和暗空区状况，控制采空区顶板稳定性，确定合理的最小安全厚度，是控制台阶失稳的有效措施。     

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。     

东沟钼矿采空区顶板最小安全厚度确定

应用三维有限元数值模拟法,对东沟钼矿井下采空区顶板最小安全厚度进行了计算研究,确定了不同跨度下采空区顶板最小安全厚度,为采空区综合治理以及露天安全开采提供了理论依据。     

台阶爆破处理采空区方法在露天熔岩铁矿的应用

玉溪大红山矿业有限公司露天熔岩铁矿经民采、群采及多次盗采,形成很多采空区,影响安全生产。为保障采矿安全,对采剥生产降段遇到的首个945~955 m采空区进行处理,通过探清采空区空间位置及形状,计算采空区顶板安全厚度,确定采空区施工处理位置,并参考国内相似矿山处理采空区实例,比较了VCR采矿方法和露天台阶开采方法处理的优缺点,最终选用台阶开采法爆破处理采空区。经工程实践,有效解决了民采老空区的安全隐患,保障了露天安全生产,为今后露天熔岩铁矿的采空区处理提供参考。     

露井联采矿山采空区顶板安全厚度控制技术

采用有限差分法模拟分析采空区顶板不同厚度时的位移及塑性区变化特征,结合莫尔-库仑屈服理论,确定紫金山金铜矿露井联合开采过程中顶板的最小安全厚度。当顶板厚度为72,60,48,36 m时,采空区顶板存在局部压剪、拉伸破坏,但破坏面并没有连续贯通,可以保证露天、井下采矿作业面的安全;当顶板厚度为24 m时,矿柱会产生贯通性破坏,容易导致矿区顶板发生坍塌事故;当顶板厚度为12 m时,采空区顶板也没有发生贯通性剪切、拉伸破坏,但是顶板厚度在降低至12 m之前,已然发生破坏。根据数值模拟结果,结合矿山露采技术要求,确定采空区顶部最小安全厚度为36 m,为矿山露井联合安全开采提供了理论指导依据。     

地下采空区顶板矿体露天开采的工艺

栾川钼业公司露天矿区存在大量形态各异的地下采空区。露天开采地下采空区顶板矿体 ,必须探清地下采空区的形状 ,确定露天开采末台阶的最小安全厚度 ,选择合理的爆破参数和孔底到采空区顶板的合理高度。     

磷矿山地下转露天原采空区危害治理研究

瓮福磷矿磨坊矿因早期地下开采留下众多采空区,由于b矿层磷矿的优势性,需要对原采空区矿柱采用露天回采。通过研究讨论地下转露天原采空区处理方法,结合工程实际分析,针对原采空区采用露天深孔爆破强制放顶方法进行处理,结合理论力学方法计算采空区顶板最小安全厚度,建立其与采空区跨度之间的对应关系,为指导该矿露天生产和维护作业人员及设备安全打下了基础。     

东沟钼矿井工开采部分采空区治理工艺

利用厚跨比计算法、荷载传递线交汇法等5种计算方法确定了最小顶板安全厚度;通过对几种常用的采空区处理办法的技术与经济比较,最终确定以露天生产的同时地表中深孔崩落法处理为主、井下封闭隔离法处理为辅的处理方案。结果表明,采空区治理工艺的选择有利于后期露天开采,同时节约了成本。     

地下开采转露天复采复杂采空区顶板厚度的研究

为研究地下采空区顶板厚度对后期露天开采的影响,以紫金山金铜矿地下开采转露天复采为研究背景,运用5种经典理论计算公式对单一采空区顶板厚度进行计算,得出了顶板厚度的优化值; 并结合FLAC^3D有限元软件分析了多个采空区相连时所需的顶板安全厚度,提出了最优的采空区矿房跨度取值。结果表明,采矿量相同时,采空区矿房跨度越小,顶板越稳定,最小安全顶板厚度越薄; 为提高开采效率及安全等级,可适当减小采空区的矿房跨度。     

露天剥离法处理地下采空区技术探讨

为有效利用地表露天坑,达到治理地下采空区的目的,提出了露天剥离法处理地下采空区的方法。通过对某铁矿地下采空区实际条件的分析,采用理论计算、经验类比等方法,确定了露天剥离法处理地下采空区的临界安全厚度,并确定了露天剥岩及采空区顶板崩落的主要技术参数。研究成果对类似条件下采空区处理提供了重要的借鉴经验,并在一定程度上丰富和发展了采空区治理的相关理论。     

车辆荷载作用下露天矿采空区顶板安全厚度研究

采空区的存在对露天矿的安全生产构成极大威胁,而顶板是决定空区稳定性的重要因素。针对弓长岭露天矿已探明采空区进行了顶板安全厚度分析。建立了车辆荷载作用下的采空区顶板的力学模型,推导了顶板的振动方程,获得了其安全厚度计算式。结合弓长岭露天矿采空区实际情况,分析了车速、车质量、顶板厚度和跨度对顶板岩梁动态响应的影响规律,计算了不同顶板抗拉强度、跨度组合和不同车质量时的顶板最小安全厚度值,并据此分析了安全厚度的变化规律,对该矿区的安全生产具有重要意义。结果表明：顶板岩梁中的动弯矩与车速、车质量以及顶板跨度近似呈线性关系,且随顶板厚度增加而减小,顶板厚度越小,动弯矩减小幅度越大;顶板最小安全厚度随其抗拉强度增大而减小,随其跨度、车质量的增大而增大。     

充填体荷载作用下金属矿山采空区顶板稳定性分析

针对如何提高研究区深部矿体采矿活动安全性的问题,通过理论计算方法和数值模拟计算法对采空区顶板的稳定性进行了分析。结果表明,厚跨比理论、载荷传递交汇线理论和结构力学梁理论求得的采空区顶板安全厚度基本一致,具有较好的线性变化关系,获得采空区顶板安全距离为10.0～18.0 m(采空区跨度为20 m);通过数值模拟极端后,确定了研究区顶板的临界破坏厚度为12.5 m,最终确定了采空区顶板的安全厚度为15 m。此时,采空区的水平方向最大的位移量可达28.2 mm,垂直方向上最大下沉量可达368 mm;采空区开挖后的最小主应力为-1.42 MPa,最大主应力为-6.7 MPa。     

空区激光自动扫描系统在采空区探测中的应用

空区激光自动扫描系统(CALS)是先进的空区探测设备,在大宝山矿业有限公司采空区探测中得到了成功应用。通过CALS可以准确探测采空区的范围、顶板厚度等参数,可为空区上部露天台阶面作业人员和设备的安全提供保障,同时也可为采空区的处理提供详实的数据。     

顶板硐室爆破方法处理大跨度采空区的应用实践

对某大型低品位钼矿山Ⅳ^#采空区顶板岩体稳定性进行了分析, 结果表明其稳定性较好, 可采用空区顶板硐室爆破崩落的方式处理该空区, 顶板硐室爆破工程实施的关键在于确定最佳安全施工厚度。根据矿山实际, 首先采用经验公式法确定了空区最小垫层厚度和爆破振动安全允许距离, 在此基础上确定了最小安全施工厚度, 最后布置了炸药硐室、计算了炸药量并提出了施工过程中的安全注意事项。实践表明, 顶板硐室大爆破是一种安全可靠、投资省、高效的地下采空区处理方法, 大爆破达到了预期处理效果, 恢复了采空区下方的地采作业。     

基于突变理论的采空区顶板安全厚度多因素预测模型

确定采空区顶板安全厚度对保证矿山作业安全具有重要意义。本文采用有限差分软件FLAC3D,基于尖点突变理论和强度折减法研究西石门铁矿采空区顶板安全系数与其厚度的函数关系,建立了顶板安全厚度判断方法。在此基础上,通过单因素试验研究了采空区纵深、跨度、高度、顶板粘聚力与抗拉强度对采空区顶板安全厚度的影响,结果表明：纵深、跨度、顶板粘聚力、抗拉强度与顶板安全厚度之间分别呈现线性、非线性正相关、非线性负相关、非线性负相关的变化关系;高度对顶板安全厚度的影响非常小。并建立了综合考虑采空区纵深、跨度、顶板粘聚力与抗拉强度4种因素的采空区顶板安全厚度预测模型,为确定采空区顶板安全厚度提供了一种新的研究方法。模型预测结果与某硫铁矿瞬变电磁勘探结果相吻合,验证了预测模型方法的科学性和有效性。     

露天开采不同形态采空区处理技术研究

针对露天矿山下部采空区威胁矿山安全生产的问题,以太钢集团袁家村铁矿为研究对象,开展了岩体工程地质调查及岩体质量评价;采用理论计算及数值模拟分析了采空区顶板安全厚度,得出了不同岩性采空区顶板保安层厚度与跨度的相关关系;基于采空区分布状况的精准测量,研究制定了不同赋存形态采空区的爆破处理方案,成功爆破处理了不同形态采空区,消除了露天开采生产安全隐患,为矿山安全生产提供了保障,同时给同类矿山采空区处理提供了可借鉴的依据。     

平朔东露天矿采空区跨度与顶板安全岩层厚度分析

为了确保东露天安全高效开采,需要对其采空区上覆顶板岩层安全厚度做出详尽、合理的计算。首先整理得到计算所需的多种参数,在此基础上,通过利用工程经验类比法和数值模拟方法,综合分析得出采空区上覆岩层安全厚度的合理数值,并拟合得到了采空区安全厚度计算公式,分析结果对同类露天矿山具有借鉴和指导作用。     

露天中深孔爆破处理地下采空区的实践

三道庄露天矿地下存在大量多层错综复杂的采空区,严重威胁露天采矿的安全.自1998年以来,在露天采矿的同时遵循边探测边处理空区的原则,共进行了107次空区处理,探索出了多层分次处理和多层一次处理等一系列的露天中深孔爆破处理采空区的方法.系统论述了下层空区顶板与上层空区底板之间隔层厚度小于最小安全厚度时的多层空区一次处理方法的典型实例,为类似空区的处理提供了成功范例.     

采空区对露天开采的影响及对策

以平朔某露天矿开采境界内的老空区群为工程实例,提出了露天矿采空区危险性评价方法与最佳治理时间的确定方法,基于结构力学与材料力学等基础理论,建立了采空区顶板最小安全厚度与采空区跨度之间的对应关系,对指导露天矿的生产和维护作业人员及设备的安全具有十分重要的意义。     

多因素耦合下的采空区上覆岩层安全厚度分析

为了研究露天矿多因素耦合下的采空区上覆岩层安全厚度变化规律,针对河曲露天矿已探明采空区进行了顶板安全厚度分析;建立采空区及周边岩体的数值模型,分析不同跨度的采空区在震动载荷因素和双采空区叠加影响下顶板沉降位移变化规律。结果表明:采空区上覆岩层安全厚度随采空区跨度的增加而增大,且采空区跨度达到60 m时,上部岩层发生严重破坏;考虑震动荷载时,随着采空区跨度的增大,震动荷载的影响越为明显;双采空区产生叠加影响的采空区间距范围为40 m以内。综合采空区上覆岩层安全厚度的理论分析与数值模拟结果,给出河曲露天矿开采范围内的采空区处置方案。