胶东某矿采场顶板冒落原因分析

矿山采场顶板冒落是地下矿山开采的常见灾害,根据某矿采场顶板冒落的各种现象,分析了其产生的原因,提出了预防顶板冒落的措施,希望能对该矿的采矿生产有指导作用。     

采场顶板冒落机理及控顶技术探讨

金属矿地下开采过程中，采场顶板稳定是矿山正常、高效回采的前提。而采场顶板冒落机理复杂、影响因素多，若缺乏严格的控顶措施，会带来严重危害。本文从顶板冒落机理出发，总结归纳出六种控顶措施，并分述其作用原理及优缺点，为矿山的采场顶板管理提供了重要的理论依据。     

胶东某矿采场顶板冒落原因分析

矿山采场顶板冒落是地下矿山开采的常见灾害，根据某矿采场顶板冒落的各种现象，分析了其产生的原因，提出了预防顶板冒落的措施，希望能对该矿的采矿生产有指导作用。     

某铁矿采场稳定的暴露面积计算分析

为了计算某铁矿采矿稳定的暴露面积,针对顶板、侧帮、上下盘围岩在不同采场尺寸下的稳定性问题,采用Mathews稳定图方法对其进行了计算分析,得到了某铁矿顶板、侧帮、上下盘围岩在不同采场尺寸条件下的暴露面积,得出了某铁矿稳定的暴露面积大小范围,从而使矿山能更好地控制顶板、侧帮、上下盘围岩的稳定性。     

采场顶板大面积冒落的破坏性及防治原理

本文利用流体力学理论和能量理论，论述了采场顶板大面积冒落的破坏机理，分析了防治顶板大面积冒落的各种主动措施。     

采场顶板分类及管理

文章阐述了采场顶板分类原则和各类顶板的特征及其管理方法。     

基于扩展的Mathews稳定图法的采场稳定性评价及参数优化

为了分析大尺寸采场的稳定性并优化采场参数,对森鑫矿业三道桥铅锌矿试验采场进行了现场地质调查、地质编录、室内岩石力学试验等工作,得到了评价矿山岩体质量的多种基础指标。对试验采场矿岩进行了岩体质量分级,并估算了其岩体力学参数。根据取得的结果,利用扩展的Mathews稳定图法对试验采场在当前尺寸下的稳定性进行了分析,试验采场上盘的破坏概率较大,需要进行采场结构参数的优化。基于扩展的Mathews稳定图法对试验采场参数进行优化,利用理论法和数值模拟对优化的结果进行验证。验证的结果与利用扩展的Mathews稳定图法得出的结果一致,最终确定了试验采场需保留顶柱的安全厚度为7 m。     

基于微震监测的采场顶板冒落反演分析

罗河铁矿采用盘区阶段空场嗣后充填采矿法,保留大量盘区间柱,同时在单个矿块采矿和充填周期内,一步骤矿房空区顶板暴露面积大且暴露时间长,上覆岩层应力在充填周期内发生转移和重新分布。为了确保动态开采安全,建立高精度微震监测系统,从事件发生时间、事件率、微震矩震级、b值变化、事件簇群等参量,对罗河铁矿某采场空区顶板冒落进行了反演分析。结果表明,微震监测系统能够监测岩体破裂动态变化过程,并提前3～7 d发出预警信息,能够助力矿山的安全监管。     

济二煤矿采场顶板活动规律及其分类

在实测的基础上,分析了济宁二号炮矿复杂地质条件下采场直接顶的垮落特征和老顶的运动规律,并据此进行了顶板分类,分析了该地质条件下支架与围岩的相互作用特征及支架的适应性,为支架合理选型、顶板的有效控制提供了依据。     

用沙坝矿采场顶板稳定性模拟分析

贵州开磷矿业公司用沙坝矿主体为缓倾斜矿体,采用机械化盘区分段充填采矿法开采,通过研究采场跨度与顶板稳定性之间关系确保了作业人员安全和稳定生产.建立合理矿山开采力学模型后,对不同跨度采场在未支护方案下进行数值模拟分析表明,采场整体位移变化基本服从近对称分布;靠近开挖边界处围岩位移最大,距开挖边界越远,围岩位移越小,且移动方向均指向采空区;采场跨度在20m以内,采场顶板不发生破坏;当超过25m以上时,采场顶板出现较大拉应力,顶板开始发生破坏.     

基于拓展的Mathews稳定图法的采场结构参数优化

合理的采矿结构参数是保障金属矿地下开采的前提。为了优化缓倾斜破碎金矿体的采场结构参数,以采场稳定概率大于95%为目标,引进拓展的 Mathews 稳定图法来优化采场最大跨度和暴露面尺寸,并采用考虑岩梁自重的弹性力学简支梁等理论进行验证。结果表明,当采场长度80 m时,回采进路跨度小于4.36 m时即可保证采场不会破坏;当采场长度80m时,采场顶板跨度为4.3 m,采场上盘跨度为3.0 m,采场稳定概率能达到95%;优化后的上向进路充填法采场结构参数为3 m×3.5 m。现场工业试验表明,该采场结构参数条件下回采过程中采场顶板及围岩未发生垮落及剥落现象,采场稳定性良好。因此,基于拓展的Mathews稳定图法适用于缓倾斜破碎矿体的采场结构参数优化。     

基于CFOA-PNN网络的采场顶板沉降量预测

针对环境再造采场顶板沉降影响因素复杂、数据离散等特点,选用一种仿生智能算法改进的概率神经网络(CFOAPNN),避免模型陷入局部极值,增加网络预测精度,建立采场顶板沉降量预测模型。模型选取岩体强度、充填体抗拉强度等8个主要影响因素。以广东某铅锌矿的29个代表性样本对模型进行训练、预测,并对比传统预测模型结果准确性,利用局部敏感性分析法评价模型影响因素对预测精度的影响。结果表明:最主要影响因素为充填体抗拉强度,其次为采场暴露面积。所构建的CFOA-PNN模型正确率为88.9%,明显优于传统预测模型。     

坚硬顶板切顶卸压垮落规律研究

为了解决坚硬顶板垮落步距大而易引起大面积来压等问题,以邱集煤矿1102工作面为研究对象,开展切顶卸压对坚硬顶板垮落规律的研究.基于悬臂梁理论推导了切顶卸压后坚硬顶板垮落步距的计算公式,理论计算了邱集煤矿1102工作面坚硬顶板各岩层荷载和切顶卸压前后各岩层的垮落步距,对比分析了切顶卸压前后顶板的垮落特征,并利用现场实测数...     

回采巷道顶板离层临界值分析

顶板离层值是一个能预测巷道稳定性的综合指标。在提出顶板离层概念的基础上,列举了顶板离层的监测形式,分析了离层的机理,并重点分析了影响顶板离层的主要因素,顶板离层临界值的确定方法及其工程应用。     

急倾斜采场上盘顶板预应力锚杆条网带支护间距设计方法研究

针对某矿急倾斜采场上盘顶板局部冒落,提出采用2～3排预应力锚杆加条网构成的锚杆条网带沿倾向间隔一定距离支护该顶板。应用材料力学建立该顶板的锚杆条网带支护力学模型,分析其冒落机理,并基于三弯矩方程推导锚杆条网带支护间距设计公式。应用FLAC^3D正交数值模拟各种赋存条件下上盘顶板锚杆条网带支护的最佳间距,系统分析矿体埋深、倾角、厚度及顶板岩梁高度对锚杆条网带支护间距的影响,并多元线性回归修正了该支护间距设计公式,最后将修正的公式应用于该矿深部留矿法采场上盘顶板锚杆条网带支护间距设计。研究结果表明:急倾斜采场上盘顶板中央弯矩最大,是冒落控制的关键部位;锚杆条网带支护该顶板具有减跨效应,可以有效减小其中央的集中拉应力,经济有效地避免其冒落。     

采空区坚硬顶板破断机理与灾变塌陷研究

以坚硬顶板下的房柱式和条带式采矿工程为背景,建立了表征采空区内矿柱支撑顶板的弹性基础板力学模型,研究顶板不同阶段的破断模式与突变失稳的力学过程.研究表明：当煤柱的有效承载面积逐渐减小到临界值时,非线性控制参数即可穿越分岔点集,顶板位移突跳产生极限点失稳,煤柱-顶板系统出现突然塌陷失稳.     

The stability graph after three decades in use: Experiences and the way forward

The stability graph was introduced approximately three decades ago for open stope design. Since then, it has gained wide recognition in open stope design around the world in hard rock metalliferous mining. Several developments have taken place following its initial inception aimed at improving its reliability in predicting the stability state of open stopes. These developments include redefinition of the stability graph number factors, the transition zones and addition of new factors. Various types of stability graphs have also emerged over the years for other purposes such as cablebolt layout design. The original database has also been significantly expanded from the 26 cases in 1981 to 483 cases to date. This article critically reviews the developments of the stability graph to date with the objective of: (1) Synthesising the scattered knowledge of these developments in the literature to a single source. (2) Creating awareness among potential users of the method, of the problems and risks arising from the uncoordinated developments in the method and the consequences of the lack of consensus in the choice of stability number factors. (3) Identifying areas for further research to improve the reliability of the method. (4) Finally, providing guidelines to inexperienced users and practitioners unaware of the various developments on the stability graph on when to use any one of the several stability graph types currently available. The article stresses that as an empirical method, the reliability of the stability graph method is largely dependent on the size, quality and consistency of the database. Hence, there must be consistency in the determination of the stability graph factors and accepted stope stability state transition zones. The present tendency for authors to arbitrarily choose between the original and modified stability number factors result in incomparable data that cannot be combined, while the different transition zones result in different interpretations of the stability state of stopes. The review also shows that there is need for factors that account for stope stand-up time, blast damage and gravity factor that is stress factor dependent. There is also a need to develop procedures for determining stability of open stope surfaces that are made of backfill. The inexperienced user and practitioner unaware of the various versions of the stability graph should be conscious of the different versions and types of stability graphs to make the appropriate choice for his/her design. The stability graph should also be used with caution, when applied to narrow vein orebodies because no version of the graphs accounts for orebody thickness in the definitions of the stability states.     

微震监测自然崩落法开采过程中顶板冒落规律应用研究

微震监测技术是上覆岩层冒落规律监测的重要手段。采用微震监测系统,对普朗铜矿自然崩落法开采过程中顶板冒落规律进行实时监测和预报。在充分结合普朗铜矿开采条件下,进行微震监测系统台网布置优化,确定该矿首采区微震监测要求的最佳监测系统配置方案;总结分析微震活动的时空演化特征,并对复杂地质构造影响下岩体破裂范围进行圈定,进而识别发生顶板大范围冒落的前兆信息及潜在危险区。