香炉山钨矿高大采空区充填回采方法优化研究

充填回采顺序的合理与否影响着地表地质灾害的发生。针对香炉山钨矿大规模地下高大采空区,用类比法确定充填体强度,拟定4种不同的充填回采方案并用数值模拟方式进行结果比较。结果表明,从经济角度,先两翼再中间的长方形充填回采方案可取,而充填面积如果大于回采区面积的2倍且充填区域的形状接近正方形,则充填后回采更安全可靠。     

某露天铁矿地下采空区废石充填胶结加固研究

露天矿地下采空区的存在对矿山安全生产是一种极大的隐患。针对某露天铁矿一些特殊部位的采空区,如最终边帮下方或地表构筑物下方,因为无法通过爆破崩落法处理,采用胶结充填加固处理为最佳。根据采空区地质现状和充填治理工艺,经测算试验得到所需的最大注浆压力等数据。参考注浆料的制备工艺和基本性能要求,配置不同的注浆料进行试验和测算,选定最佳的注浆料：5%水泥、95%碎石粉,1∶4水灰比。使用该材料充填采空区可以完全满足要求,保证了边坡的稳定。     

采空区充填前后岩层变形规律研究

 充填综采技术是一项新型的采煤技术。利用采空区充填技术,一方面可以解决“三下”呆滞煤难采、煤炭资源采出率低的问题;另一方面可以有效利用煤矸石实施充填,减少废弃物排放,实现经济、环保双效益。本文基于岩层控制的关键层理论,采用FLAC数值模拟软件,对采空区充填前后岩层应力、应变规律进行了分析,从而为制定合理的充填方案提供一定的研究基础。     

特大型采空区充填体强度设计优化

为保证某矿特大型采空区的稳定性,最大程度回收采空区内的矿柱,采用工程类比法和理论计算法分别得出设计的充填体强度为2和1.5 MPa,根据设计强度得出灰砂比在（1∶4）～（1∶8）,对充填体两侧进行受力分析后,应在采空区受力较大的顶底板处适当提高灰砂比,使设计充填体的抗压强度高于该处的实际受压强度,采用经验公式和杨辛公式进行充填体自立强度计算比较,得出40 m高充填体的设计强度为1.664 MPa。结果表明,3#矿体采空区最下部采用灰砂比1∶4胶结充填,然后逐步下降至灰砂比1∶8进行充填;在中段水平位置采用灰砂比1∶4胶结充填,充填高度不小于6 m;在距离采空区顶部2～3 m采用较高的灰砂比,甚至是水泥砂浆进行充填;可获取最佳的充填效果,保证矿山安全持续生产。     

新型胶结材料充填采空区的研究与实践

根据采矿生产要求，探索新型胶结材料在井下充填采空区应用的可能性，经过研究与实践，采用胶固粉尾砂胶结充填，可提高充填质量，满足采矿工艺要求，降低生产成本，提高经济效益。     

充填回收房式采空区煤柱材料强度选择

为了选择合理的条带充填体材料强度,针对房式采空区充填条带受力特点建立数值计算模型,明确了充填体承载能力的影响因素。对有较大影响的因素安排正交试验,借助正交试验得到的数据建立了充填体强度选择神经网络预测模型,具有较好的预测效果,同时确定了适合工程实践煤矿的合理充填材料强度。     

灵宝铁矿采空区充填稳定性分析

为避免灵宝铁矿露天边坡滑坡及采空区失稳垮塌,拟对-50 m水平采空区进行充填处理。采用三维有限元法对未充填、石灰土和尾砂充填下的露天边坡及采空区的稳定性进行模拟分析,得出在充填情况下,露天边坡及采空区稳定性得到有效改善。通过对比两种充填方案的施工工艺、经济成本等,建议该矿采空区采用尾砂充填方案。     

窄长采场胶结充填体强度要求及结构设计

为了解决金厂河多金属矿空场嗣后充填法窄长采场胶结充填体强度要求优化设计问题,以该矿矿岩-充填体力学参数为基础,利用优选3种理论方法,进行了强度要求解析计算.通过构建矿山典型开采区域的三维数值模型,采用FLAC3D软件开展了两步骤采充时序的数值模拟计算,搜索得出了一步骤窄长采场胶结充填体极限稳定状态下的强度数值解,进而对...     

城市固体废弃物充填采空区的离散元分析

在分析城市垃圾组分及矿山地下采空区处理的基础上,以某矿业城市垃圾充填附近矿山采空区为例,采用离散单元法对利用垃圾充填和自然崩落两种采空区处理产生的力学效应进行了分析,可对垃圾充填采空区提供参考。     

煤矸石梯形条带充填采空区可行性研究

煤矸石充填采煤技术能用于低成本、安全、高效回收“三下”压煤和煤柱资源,有效循环利用矿区矸石是绿色开采的关键。提出了梯形条带充填采煤岩层控制的等价采体理论。进一步对梯形充填体的尺寸确定和稳定性进行了分析。分析表明：充填体的稳定性随采深和采高的增大而减小,随充填体截面尺寸的增大而增大;梯形充填方式适用于采高较小的中薄煤层开采,密实充填方式更适用于采高较大的厚煤层深度开采。     

充填体压实率对综合机械化固体充填采煤岩层移动控制作用分析

以地面矸石、粉煤灰、黄土等固体废弃物为充填材料的综合机械化固体充填采煤技术为“三下”压煤的安全高效回收创造了条件.结合现场地质条件并根据等价采高的概念,分析了不同矸石与粉煤灰充填体压实率对等价采高的影响规律;并通过数值模拟分析了矸石与粉煤灰充填体不同压实率条件下对综合机械化固体充填采煤岩层移动控制与地表沉陷的控制作用,提出了保持地表沉陷在允许范围之内的充填体压实率为15％;最后通过工程实践得出综合机械化固体充填采煤技术工作面的岩层移动及地表沉陷控制效果良好,基本没有影响到地表的建筑和设施的正常使用,研究成果可为综合机械化固体充填采煤技术的有效实施提供技术参考.     

某矿山全尾砂似膏体充填配比试验研究

某矿山目前采用立式砂仓自然沉降后的粗粒级尾砂进行自流胶结充填,存在充填体泌水量较大,凝固时间长,强度低等问题。针对该矿山现有充填方式存在的问题,结合膏体充填的优势,开展了该矿山尾砂似膏体充填配比试验研究。主要对该矿山全尾砂和分级尾砂进行了物化性质分析,在此基础上开展了全尾砂和分级尾砂似膏体充填配比试验研究,对比分析了2种尾砂充填体的坍落度、泌水率以及单轴抗压强度等指标,结合矿山生产对充填体强度的要求,确定满足生产要求的最佳配比。研究结果表明:充填骨料采用全尾砂较分级尾砂效果好,全尾砂充填体强度能满足矿山生产需要,并根据矿山生产实际,提出了全尾砂似膏体充填配比方案。     

固体废物膏体充填岩层控制的数值模拟研究

为确定充填体强度和承压水上充填开采的安全性,预测充填开采控制岩层活动的效果,结合现场地质条件,基于充填体的充填作用机理,采用数值模拟软件FLAC,研究了在上层煤未采和已采两种情况下,利用不同的充填体强度开采下层煤后的地表沉陷和顶底板弹塑性区分布,分析了充填开采时工作面矿压及顶板稳定性．研究结果表明：膏体充填开采可有效控制岩层移动,减少地表沉陷效果显著;充填体强度越高减沉效果越好,但大于1MPa后,地表沉陷变化趋缓．综合安全、经济等因素考虑,充填体强度1MPa即可保证安全开采．     

改进铜坑锡矿分段空场嗣后充填采矿法的设想

铜坑锡矿采用一步骤采场和二步骤采场宽度相同的分段空场嗣后充填采矿法开采 ,其胶结充填量占总充填量的 50 %。作者提出改进方案 :用较小尺寸布设需胶结充填的一步骤采场 ,用较大尺寸布设非胶结充填的二步骤采场。这样可达到减少胶结充填量 ,降低充填成本的目的     

光应力计监测采空区稳定性在遂昌金矿的应用

采用光应力计监测遂昌金矿 42 0及以上中段矿柱与围岩的二次应力变化 ,建立采空区稳定性长期观测网点 ,以指导矿柱的回收及空区处理。根据监测结果 ,将采空区稳定性划分为 3个等级 ,目前已安全回收矿柱近 5万t,延长了矿山服务年限 ,取得了良好的经济和社会效益。     

大体积充填体下胶结充填法回采进路参数优化研究

为了提高金川二矿区深部下向进路式胶结充填法开采效率,针对大体积充填体下大断面进路生产的安全可行性问题,通过弹塑性理论和三角塌落拱理论计算充填体人工假顶均布荷载,并依据简支梁理论和薄板理论对深部850 m水平中段回采进路宽度进行理论计算,在现有回采进路参数基础上,设计了9组不同回采进路参数的试验。通过数值模拟,分析了各组参数下进路断面的应力、位移、平均屈服率变化特征和采场安全系数,以生产效率及开采安全为目标,得出金川二矿区深部大体积充填体下的胶结充填法回采进路宽度可增加至6 m、分层高度可增加至4.5 m。现场局部试验结果表明,增大参数后的进路顶板和两帮稳定性较好,能满足安全生产的需要。     

王河矿矸石充填岩层移动特征规律研究

为了研究王河矿回采工作面在矸石充填过程中岩层及地表的移动特征规律,根据工作面上下覆岩力学性能和充填体力学性能等参数,运用岩石破裂过程分析软件RFPA,对不同强度充填体全部充填和部分充填条件下的覆岩运动、关键层弯曲下沉及地表变形特征进行数值模拟,数值模拟的结果可为采空区充填方案的选取提供参考。     

玲南金矿尾砂充填系统改造

针对玲南金矿原有分级尾砂非胶结充填系统存在的问题, 采用全尾砂结构流胶结充填工艺, 对原有系统进行改造, 充填参数为: 充填浓度69％±1%, 充填流量180 m³/h, 充填能力70万立方米/年, 充填料浆进入采场后基本无析水, 改善了矿山的开采环境和安全条件, 提高了资源回收率。     

某铁矿管道自流输送分析及管道磨损研究

对某铁矿充填系统的管流输送进行了输送参数确定及管道磨损研究,采用经验公式得出料浆临界流速及运输管道的临界管径,并运用Fluent进行数值模拟分析,找出料浆在输送过程中对输送管道磨损较为严重的部位。结果表明,铁矿料浆质量浓度62%~68%时,临界流速0.806~0.831 m/s、输送管道直径0.207～0.209 m条件下可实现自流输送;料浆流动过程中速度与压力最大值集中在管道中心线附近,但在各拐点处的管段料浆流速与压力会产生突增,且最大值在拐点内侧管壁;在拐点后一段管道内料浆流速与压力值先增大后减小,最大值由靠近下管壁逐渐回到管道中心线附近;整个输送管道中磨损较为严重的部位出现在弯管内侧及其接下来的一段管道的下管壁。