某铜矿空场嗣后充填法充填挡墙安全分析

某铜矿属急倾斜中厚矿体,采用分段空场嗣后充填采矿法开采,为保证采场充填的安全性及胶结效率,需对该矿山井下2700中段及2640中段一次充填高度及充填挡墙厚度进行安全分析。从充填料浆充入采空区后的状态变化(未凝结状态、初凝状态及凝结硬化状态)和充填挡墙的受力情况,进行理论计算和分析,确定一次充填高度和充填挡墙厚度,并分析了挡墙厚度和充填高度、巷道尺寸之间的关系。分析结果表明:该铜矿充填工艺一次充填高度不宜超过1.3m,充填挡墙厚度建议值为65cm。分析结果能够确保充填工作安全进行,并为类似矿山挡墙研究提供参考。     

充填挡墙影响因素分析与应用

挡墙是充填采矿安全进行充填工序的重要保障,其设计需要综合考虑承压能力、滤水能力以及施工成本。结合程潮铁矿西区矿柱目前采用的尾砂胶结充填采矿法,采用理论计算的方法进行了挡墙的受力分析,优化确定了木挡墙和混凝土挡墙2种施工方法。并综合对比分析了2种挡墙的承压能力、滤水能力和施工成本,最终确定采用木档墙。     

阿舍勒铜矿喷锚网支护主要参数的优化研究

基于施工安全、方便,以及降本增效的目的,以下盘沿脉巷道(断面4.7×3.7,1/4三心拱)为例,在Ⅳ级和Ⅲ级围岩条件下,对阿舍勒铜矿喷锚网支护的2个主要参数(喷层厚度及锚杆间排距)进行了优化研究。结果表明,Ⅲ级围岩条件下,合理的锚杆间排距为1.0 m×1.0 m、喷射混凝土厚度60～80 mm;Ⅳ级围岩条件下,合理的锚杆间排距为0.9 m×0.9 m、喷射混凝土厚度80 mm。研究成果可在保证矿山安全开采的前提下,为矿山节约成本、创造经济效益。     

大冶铁矿浅孔留矿嗣后胶结充填挡墙设计

充填挡墙是影响充填胶结效率的重要因素,也是确保矿山充填生产安全进行的先决条件。针对大冶铁矿狮子山井下-108m水平采用的浅孔留矿嗣后全尾砂胶结充填法,提出了采场-108m水平采场充填挡墙的具体实施方案,并对充填挡墙进行受力分析及力学参数计算,得出合适的挡墙厚度,并对充填挡墙进行排水设计。研究结果不仅有效地解决了-108m水平开采的技术难点,同时也为其它金属矿山采用胶结充填法提供了一定的参考。     

河北某铁矿充填挡墙快速砌筑工艺

根据河北某铁矿井下生产技术和充填方式,对原有空心砖砌筑充填挡墙进行工艺改造。采用编织袋填装充填料浆代替空心砖,通过力学分析以及厚度计算确定一次充填高度和挡墙厚度,形成一套完整的充填挡墙快速砌筑工艺。生产实践表明：编织袋填装充填料浆砌筑充填挡墙墙体厚度2.5 m时即可满足生产要求,且滤水性能优于空心砖砌筑的充填挡墙,充填效率提高、充填体强度增加。     

德国煤矿充填技术现状

近年来，德国煤矿巷旁充填技术发展很快，主要使用集中供料充填设备和风力充填方法，混凝土仍是目前巷旁充填的主要材料。为了保证高效的巷道充填作业，现有二分之一的部分断面掘进机均装备有充填设备。 众所周知，巷旁充填的目的在于减少巷道掘进、维护费用和巷道复用时所需的追加费用，以及全面地改善巷道状况，提高其稳定性。因此，要想提高采掘进度、支架回收率及其复用次数，就须采用最佳的巷旁充填技术。对于使用钻爆法掘进的巷道和使用部分断面掘进机开掘的巷道而言，使用不同的充填方法对提高巷道的稳定性具有十分重要的意义。     

龙塘沿铁矿采场充填挡墙设计优化

充填采矿法已经被普遍用于各类地下矿山,采场回采结束后,及时有效地对采空区进行封堵和充填是矿山安全生产的基本保障。安徽龙塘沿铁矿从生产初期开始,一直在不断探索和研究,在不同开采阶段,针对不同巷道地质条件,运用多种采场充填挡墙封堵技术来保证矿山安全生产,最终形成一种安全可靠、高效合理的充填挡墙施工工艺,为其他类似矿山采空区充填挡墙施工提供参考。     

金川三矿区下向进路胶结充填采矿法采场结构参数优化

:为了解决金川集团三矿区下向进路胶结充填采矿法单炮爆破量少、采矿成本相对较高等问题,在金川集团三矿区开展了包括5m×4.5m、5.5m×4.5m 以及6.0m×4.5m在内的3种不同断面尺寸的采场进路现场试验。得到了采场进路顶板竖直方向最大压应力、顶板最大下沉量以及两帮最大收敛变形量。然后采用层次分析法(AHP)和逼近理想解排序法(TOPSIS)的综合评价模型,建立了考虑安全、经济、技术、外部条件、环境条件等五方面因素的综合评价体系,优选出了5.0m×4.5 m 的最佳断面尺寸。试采结果表明:优选后的5.0m×4.5m 断面尺寸比原5.0m×4.0m 断面尺寸采场单炮矿量提高12.5%、采矿成本降低4.9%。同时也说明了 AHP-TPOSIS方法在下向进路充填采矿法采场结构参数优化中的有效性。     

胶结充填体下顶底柱进路开采参数优选

为了实现顶底柱安全回采, 提高矿石利用率, 利用三维有限元方法对不同参数下的胶结充填体下顶底柱进路开采进行了优选。分析了巷道开挖高度1.8 m、顶板充填体厚度为2.0 m和2.5 m两种情况下, 巷道宽度从1.8 m到3.0 m各个结构参数的力学特点, 利用最大主应力准则和塑性区贯通准则分别判断了巷道的合理宽度。结果显示, 应用最大主应力准则时, 顶板充填体厚度为2.0 m和2.5 m对应的合理的巷道宽度分别为2.2 m和2.2 m, 应用塑性区贯通准则时, 合理的巷道宽度分别为2.2 m和2.4 m。另外, 对有限元的结果进行拟合得到了最大沉降与巷道宽度的二次函数关系, 以及合理宽度、充填体抗拉强度和安全系数之间的关系, 可直接指导实际设计与施工。     

井下充填挡墙构筑技术研究

在目前政治、环保、经济形势下,大力发展绿色矿山是矿山企业的主要发展方向,普及充填采矿法是大势所趋。井下充填挡墙是整个充填采矿法的一个重要环节,因此,对井下充填挡墙构筑技术进行了研究,阐述了井下充填挡墙的几种构筑形式,并对大断面充填挡墙、和小断面充填挡墙的结构进行了分析,详细介绍了2种挡墙土压力、锚杆抗剪力、挡墙基底静摩擦力、配筋等计算,可为井下构筑充填挡墙提供指导。     

高瓦斯突出煤层原位充填沿空留巷技术研究

为解决高瓦斯煤层巷道掘进过程中易出现瓦斯突出、工作面回采瓦斯浓度频繁超限、工作面采掘接替紧张等难题,以高山煤矿1902工作面为工程背景,研究了高瓦斯突出煤层原位充填沿空留巷技术。通过理论分析选定预制混凝土砌块墙原位充填支护方式,理论计算出充填隔离墙体留设宽度为0.72~1.68 m;运用FLAC^3D数值模拟软件分析了0.8、1.2、1.6 m共3种不同墙体宽度条件下巷道围岩塑性区、巷道应力及位移分布规律,并在1902工作面进行现场试验与矿压监测。研究结果表明:随着充填隔离墙体留设宽度的增加,墙体切顶能力增强,巷道围岩应力、位移变形量减小,最终确定墙体合理留设宽度为1.2 m。现场监测留巷顶底板平均总移近量基本维持在250 mm±50 mm,两帮平均总移近量维持在200 mm±20 mm,从而检验了该技术的可行性,可为类似条件煤矿应用沿空留巷技术提供借鉴。     

武平紫金公司充填挡墙受力分析与厚度计算

武平紫金矿业有限公司井下空区多而乱,为了消除空区的安全威胁且更好的回收地下矿石资源,采用全尾砂胶结充填系统充填新旧空区。针对武平紫金公司-115m中段81-3空区,对所设置的1#、2#挡墙的受力特点进行分析和计算,并结合该空区情况,计算出所需挡墙厚度值,为矿山后续其他空区的充填挡墙设计提供参考借鉴。     

大柳塔井柔模混凝土充填留巷技术研究与实践

为提高煤炭资源的回采率,在大柳塔井52605工作面运输巷实施了柔模混凝土沿空留巷技术。建立了留巷充填体受载的平面模型,计算得出充填墙体承受的最大压力为22 MPa,为此确定选用强度为C30混凝土。由于添加了专用外加剂,柔模混凝土早强特征明显,4 d龄期的强度达到30 MPa,7 d达到最终强度。矿压观测表明,工作面后方135 m左右巷道变形基本稳定,巷道变形量小,满足了二次回采的要求。     

大空区嗣后尾砂充填挡墙强度模型与应用

充填料浆因工艺和时序不同具有较为复杂的物理力学性质,使得合理计算充填挡墙受力较为困难,根据尾砂非胶结充填工艺充填料浆物理特性及其时效性质,结合松散介质理论和边坡滑切理论,对挡墙强度进行受力原理分析,建立了理论计算模型。将充填工艺及其时序状态分为三类,以每类型结合充填循环分为两种工况为边界条件,获得不同充填工况下挡墙受填料作用的侧向压力、总压力等的计算公式,同时结合某铜矿空场嗣后充填工艺,应用模型计算同传统计算模式、实测值进行对比分析,验证了所提模型的合理性,认为充填料对挡墙的作用压力同填料含水率、充填高度和边界摩擦等因素密切相关,而初次充填量和循环时间对挡墙优化非常关键,多层充填方式结合料浆的具体配比及充填时间进行计算,分析挡墙受力状态和结构,更符合实际。     

阿尔哈达铅锌矿采空区充填挡墙受力分析与施工设计

采空区充填挡墙的设计与施工,直接关系到充填质量、生产能力和成本效益。本文对阿尔哈达铅锌矿采空区充填挡墙的受力情况进行了分析,计算得到不同充填高度下充填挡墙受到的总压力、最大弯矩和作用点位置,同时按照抗压强度、抗剪强度、抗渗透性条件3种计算方法分别对充填挡墙的结构厚度进行了分析,并基于此提出了针对该矿采空区充填挡墙的施工设计方案。研究结果表明:在进行采空区充填时,首次充填高度理论上应低于2.5m;建议现场的施工挡墙厚度不宜小于0.5m。研究成果可为相似工程条件下的采空区充填挡墙的施工设计提供参考。     

新元矿3411工作面沿空留巷技术研究

新元矿回采面以往采用留设区段煤柱布置,煤炭损失较大;3405接替工作面拟改用沿空留巷技术,即选用C30混凝土进行巷旁充填支护的方式,充填体宽度设计1000 mm,在充填体内布置3根Φ20 mm×1000 mm的螺纹钢锚杆,间排距为1000 mm×1000 mm,在距离巷道上帮300 mm位置补打1根Φ17.8 mm×6...     

三软煤层沿空留巷技术研究

通过对新郑煤电12209工作面运输巷三软煤层进行分析,提出了三软煤层巷旁浇筑支护沿空留巷技术方案,包括超前扩帮支护、巷道喷浆注浆加固、单体液压支柱抬棚支护、切顶卸压和沿空留巷混凝土墙体浇筑等工艺技术.经沿空留巷现场监测点监测发现,留巷出现变形、顶板向充填墙体一侧倾斜下沉、底鼓严重、煤帮局部挤出等问题.针对监测到的情况,...     

矿山快捷组合式充填挡墙装置的研发

构筑充填挡墙是充填采矿法必不可少的工序之一,挡墙构筑质量的好坏关系到充填工作的安全性和充填工作的效率。当前矿山应用的挡墙形式多样,均存在劳动强度大,抗弯能力差,安装时间长,重复利用率低,易跑砂、漏浆等缺点。为了克服现有挡墙缺陷,提高挡墙的安全性和架设效率,结合工程实际提出一种可伸缩、方便快速拆装的组合式充填挡墙结构。通过理论计算,设计了挡墙组件的合理尺寸,并应用数值分析软件进行模拟计算,开展了结构参数的优化。计算结果表明,与其他形式挡墙相比,组合式充填挡墙在强度指标、充填高度,重复利用性方面,均具有较为明显的优点：可显著提高挡墙的构筑速度、提升挡墙的构筑质量和挡墙的重复利用率,可有效地防治跑砂、漏浆事故的发生,进而提升充填的效率。