采空区残留矿柱回采研究

荡坪钨业有限公司宝山矿区475m中段采空区体积为20万m3,其中残留矿柱矿量8838 t.为安全有效回采残留矿柱,采用光弹性应力计、声发射等监测手段对采空区地压进行监测,监测结果分析表明,目前该采空区处于地压相对稳定期,根据上述研究结果并结合生产实际,确定了475m中段残留矿柱回采范围、回采方案,现场实践表明该方案是可行的,对类似矿山残留矿柱回采具有一定指导价值.     

浅埋采空区垮落岩体碎胀特性研究

基于岩石碎胀特性对浅埋采空区垮落岩体空隙储水工程的重要意义,采用理论分析、数学建模与现场应用相结合的方法,对神东矿区某矿32302工作面采空区垮落岩体应力变化与碎胀系数分布规律进行研究.分析覆岩"两带"结构特征,划分采空区垮落岩体应力和碎胀系数分区.根据悬臂梁及弹性地基梁理论,推导各分区垮落岩体应力变化公式,建立碎胀系数分布模型,并利用岩石压实实验进行验证.应用数学模型计算32302工作面采空区垮落岩体空隙储水体积为5 700 651.68m3,与岩移法估算结果较为接近,误差仅为7.14%.结果表明:针对浅埋煤层赋存条件,运用数学方法分析采空区垮落岩体碎胀特性是可行的,促进岩石碎胀特性研究方法多元化发展,为浅埋采空区垮落岩体空隙储水量预测提供新的途径.     

瓦斯抽采下沿空留巷采空区自燃危险区域判定

由于沿空留巷工作面采空区漏风严重且对具有自然发火的煤层影响较大,所以研究沿空留巷采空区自燃危险区域具有重要意义。针对沿空留巷侧采空区瓦斯抽采及充填墙裂隙演化诱导漏风及自燃问题,以沙曲矿沿空留巷综放面为研究对象,通过SF6漏风实测及束管观测研究,研究了工作面及沿空留巷侧采空区漏风规律及氧气体积分数分布特征,并对采空区不同倾向范围内自燃氧化"三带"的分布区间进行了识别及划分,进而在理论及实测分析的基础上,结合工作面推进速度及煤层自然发火期发现在沿空留巷侧采空区倾向方向5~30 m存在自燃危险区,若改变工作面开采条件,其他非自燃区域可能转变为自燃危险区。     

特厚煤层综放工作面沿空掘巷小煤柱合理宽度留设研究

为了研究特厚煤层综放工作面沿空掘巷小煤柱合理留设宽度,以麻家梁矿14203-1胶带运输巷为研究对象,通过理论计算和数值模拟研究,得到麻家梁矿14204采空区稳定后侧向支承应力降低区范围,为0～12 m,并分析3,5,7,9,11 m等不同煤柱宽度下煤柱塑性区分布和垂直应力分布特征.结果表明:煤柱宽度小于7m时,煤柱全部...     

高密度电法在石膏矿采空区勘察中的应用研究

勘察区位于邵东县周边的福利光华石膏矿区,矿区曾对地下采空的位置进行测量,已知采空区埋藏深度在30~70 m不等,矿区关闭前未对采空区的位置进行系统的测量,故采空边界不明,场地北西向为邵东县城,东南向为河流,因此场地空间展布受到限制。此次研究采用高密度电法的单边三级测深装置探测石膏矿采空区分布范围以及埋藏深度,通过对数据的精细处理与解释,根据石膏矿和采空区的电性特征,从而综合推断石膏矿采空区的地质剖面。结果表明,推断采空区的范围、埋深与已知采空区吻合,基本查明了采空区分布范围以及埋深的现状,在已知采空区的边界外有一定的延伸。在场地两侧空间展布受限的条件下,采用高密度电法的单边三级测深装置探测石膏矿采空区分布范围和埋藏深度,是一种有效的物探方法。     

大型采空区下持续开采空区稳定性研究

31-1#矿体采空区暴露面积为6000 m2,空区高度为60 m。随着空区下部矿体开采的持续进行,空区暴露高度将达100 m左右;在巨大的采空区下进行采矿作业,一旦发生空区围岩失稳,将对作业中的人员和设备带来巨大灾难。采用有限元对空区下部矿体开采过程中空区顶板围岩的应力、安全率、垂直最大位移、塑性区分布进行了模拟分析,根据模拟结果可知:随着矿房、矿柱、下部矿体开采完成后,顶板的位移和应力有所增加,安全率有所下降,塑性区进一步扩大,地压活动有进一步恶化的趋势,但空区围岩总体上趋于稳定。在空区顶板和两腰安装监测仪器对空区围岩的稳定性进行监测,监测结果和数值模拟结果具有良好的一致性。     

康家湾永久防水矿柱安全开采可行性

康家湾矿是典型的大型水体下矿床,开采技术条件极其复杂,而留设大量永久防水矿柱,造成资源积压．分析了矿区内主要构造对顶板围岩及含水层影响、顶板与隔水层和相对隔水层位置关系、含水层及勘探钻孔对矿柱回收的影响;计算了冒落带和导水裂隙高度及安全开采深度;用ANSYS有限元软件模拟了空区上覆岩层稳定性及最大允许暴露面积．结果表明,断层不会连通空区与水体,矿柱顶板围岩稳固,与含水层的隔水层和相对隔水层厚度在190m以上;充填未接顶高度应控制在2．0m内,采动后的安全厚度应大于65m;对空区及时、高质量充填有利于永久防水矿柱的回收;理论的采空区极限暴露面积可达3360—4000m^2．因此,在满足以上研究参数条件下,采用充填法对康家湾永久防水矿柱进行回收是完全可行的．     

基于实际工程的三种物探方法浅对比

通过对比地质雷达勘测京唐港填海建厂区填土层、瞬变电磁法勘测抚顺东露天矿采空区以及高密度电法勘测抚顺东露天矿采空区实际工程,归纳总结了这3种物探方法的原理和应用特点,分析了3种物探方法的优势和适用范围,为这3种物探方法能更好地应用于工程实际提供了理论依据.     

瞬变电磁法在探测煤矿采空积水区中的应用

探测煤矿采空积水区通常较难,但可以充分利用瞬变电磁法对低阻地质体反应灵敏和分辨率高的特点,通过精细处理和分析研究,从而有效地探测采空积水区。本文介绍了瞬变电磁法的基本原理,阐述了瞬变电磁法在探测煤矿采空区中的应用,根据工作区域特有的物性地质条件,结合视电阻率断面图,分析视电阻率断面图,探测出煤矿采空区以及积水区的位置及范围。     

等值反磁通瞬变电磁和微动法在内蒙古某萤石矿采空区探测中的应用效果浅析

萤石矿老旧采空区是矿石资源二次开发利用过程中常见的不良地质体,物探是采空区勘查的重要手段,等值反磁通瞬变电磁法和微动勘探在采空区的勘察中应用广泛。本文通过等值反磁通瞬变电磁法和微动勘探两种方法在内蒙古某萤石矿采空区进行探测,结合已知矿体分布情况,建立了研究区200 m以浅的电性结构,划分了采空区顶板、底板和边界范围,推断了采空区的空间展布情况,为矿区现有萤石矿储量计算及资源二次开发利用提供了参考依据。两种方法推测结论基本一致,采空区和断裂异常反映略有不同,钻孔验证结果表明,等值反磁通瞬变电磁法及微动勘探两种方法均能反映采空区形态、厚度、埋深等空间分布特征,为采空区边界的详细划定提供依据。等值反磁通瞬变电磁法仪器轻便,采集时间短,受地形限制小,大大提高了野外的施工效率,是采空区勘查中物探首选方法;不足之处是微动勘探在草原、戈壁等相对震源较少区采集数据较慢。     

Feasibility Study on Continuous Mining Method in Deep Position of Jinchuan Nickel Mine, China

Jinchuan nickel mine is the largest nickel mine in China. Cut-and-fill mining method with high density cementing materials is used in the mine. The original mining design divided the mining operation into two steps. The first step stopped the mining rooms and the second step stopped the pillars. Because the two-step method made big trouble for finally mining pillars and strongly limited the mining speed and production, it was successfully changed to a continuous cut-and-fill method without pillars. Howerver, the mining operation in the mine has been down to 800 m and the mining condition is getting worse and more complicated. Through systematical field investigations and 3-D FEM analysis, it is proved that the mining method without pillars is feasible for mining deeper orebodies in Jinchuan nickel mine.     

花石头矿区分采充填与留矿联合采矿法应用

采用普通削壁充填法开采厚度在0．3～0．8m的急倾斜矿体,存在着削壁废石量大、采幅宽、作业面安全性差等缺点。针对以上问题,设计了在采场内同时设置留矿格与废石充填格的分采充填与留矿联合采矿法,并在花石头矿区进行了采矿实验,结果表明该采矿方法具有较高的应用价值与经济效益。     

采煤面顶板覆岩破坏模拟试验研究

采煤工作面开采过程中"两带"高度值是指导矿井防水煤柱留设、保证矿井安全生产的重要参数,试验以内蒙古某矿3-1煤层首采面为地质模型,通过模拟其开采过程,运用并行电法系统,确定"两带"高度值及其变化特征。同时在给定边界条件和初始条件下,运用数值模拟方法,获得顶板应力变化分布图。综合分析模拟试验结果,判定该工作面回采过程中垮落带高度为40m,导水裂缝带最大高度为80m。根据不同时间电阻率分布图和垂向应力分布云图,可清晰分辨出煤层顶板覆岩破坏的过程和规律,可为煤矿安全生产提供参考。     

高瓦斯采煤工作面底分层开采综合防火技术研究

针对淮南矿业集团谢一矿5111B11b工作面底分层开采实际情况,从高瓦斯采煤工作面自然发火隐患的角度出发,综合控风、堵漏、灌浆、注氮、注胶等一系列技防灭火术,日灌浆量平均达到55．1m^3,日注氮量平均为6821．9m^3,控制CO浓度在20PPm以下,采空区的温度稳定在21～24℃间,实现了厚煤层底分层工作面安全高效开采,取得了显著的经济和社会效益,为淮南矿区类似条件工作面回采提供借鉴。     

用多元线性回归分析法预测矿井深部瓦斯涌出量

利用常村井田 2 1采区一分层回采时实测的绝对瓦斯涌出量数据和采区内 1 2个钻孔的原始数据 ,用多元线性回归分析法 ,找出了控制瓦斯涌出量的主要地质因素是煤层厚度和煤层埋深 .根据回归方程 ,计算出矿井瓦斯梯度为每百米增加 0 .67m3/min ,并对矿井深部一分层开采时的瓦斯涌出量进行了预测 .以 5m3/min绝对瓦斯涌出量等值线为界 ,把整个井田划分为低瓦斯区和中高瓦斯区 ,指出在矿井深部煤层开采时 ,必须提前制定出防止瓦斯事故发生的有效措施     

徐州矿区矿井水利用研究

通过现场调查,并运用数值模拟技术、室内试验以及模糊综合评价等方法,对徐州东部矿区水资源化利用进行了研究.结果表明：按平水年计算,枯水期岩溶水补给量为1 008.3m3/h,丰水期为1 425.4m3/h,随着矿井排水量增加,岩溶水补给量也增加;研究区矿井水水质总体良好,除新河煤矿矿井水水质因闭坑后受采掘巷道和采空区污染较重为Ⅴ类水质外,其他煤矿都为Ⅰ类水质.     

基于GSM水位遥测系统的大型放水与示踪联合试验

鹤壁矿区寺湾煤矿主采煤层为石炭系太原群下夹煤岩,顶板为太原群第2层薄层灰岩岩溶水(二灰水)承压含水层.为安全采煤,须提前疏放.为预测矿井正常涌水量,了解二灰水和奥陶系灰岩岩溶水(奥灰水)间的水力联系,进行了大型放水与示踪联合试验,水位的观测采用了煤科院西安分院研制的水位自动遥测系统,试验数据丰富且可靠.试验证实:二灰水单位降深涌水量为12.29 m3/(h.m),F8断层是导水断层,断层东翼的奥陶系灰岩溶水侧向补给西翼的二灰水.采用相关曲线外推法、漏斗均衡法、解析法和数值法预测矿井正常涌水量为1 400 m3/h.     

高温矿井采掘工作面的合理布局

从降温角度探讨高温矿井采掘工作面布局的特点，提出高温矿井采掘工作面布局必须与矿井热害程度及降温水平相适应。指出在高温矿井开拓、开采设计时，必须事先考虑到降温工作的需要，以保证井下有良好的作业环境。文章在对矿内热源分析的基础上编制了高温矿井采掘工作面合理布局优化程序，该程序包括矿内热源计算、风温预测、采掘工作面需冷量以及矿井总制冷量和制冷费用的计算内容。该程序既可用于计算分析同一矿井不同采掘工作面布局矿井制冷量及制冷费用，又可以作为矿井优化程序的子程序来使用，对现有矿井的优化程序起到了补充作用。最后对山东孙村煤矿－８００ｍ水平采掘工作面的布局进行了初步的探讨，其结果对该矿生产具有一定的实际意义。     

露天开采规划决策系统及其应用

介绍了露天开采规划决策系统的基本功能，应用该系统建立了某露天矿的地质模型和采矿模型，进而在地质资源综合评价的基础上，对首采区的开采程序进行了多方案的模拟开采，应用动态经济评价方法对之进行技术经济分析和比选，最后对优选的开采方案进行了中长期的规划，这为该矿的合理开发奠定了基础．实践证明，该系统具有较强的实用性和通用性，可以作为露天矿优化决策的有效工具。