无底柱崩落法采场结构的受力特征分析

以某铁矿无底柱崩落法的实际采场尺寸、力学参数、支护形式作为计算模型的条件,采用三维有限元方法,模拟了矿石回采前及回采进行时等各种情况,系统地分析了进路顶板、矿柱侧墙、以及联络道的应力分布。给出了采场结构的受力特征,提出了相应的支护措施,并在现场支护试验中获得了成功的应用。     

近距离煤层回采巷道合理布置及支护技术研究

为了确定炭窑坪矿近距离煤层回采巷道合理布设位置,对上位4号煤层开采底板破坏深度进行理论计算,判定了下位5号煤层位于上位4号煤层开采损伤破坏范围内;采用FLAC3D数值模拟软件对单侧和双侧采空区遗留煤柱底板应力分布特征进行分析,结果表明遗留煤柱下方为应力增高区,外错遗留煤柱10～40 m范围为应力降低区,且外错遗留煤柱1...     

煤峪口矿孤岛综采面采动应力场与支架适应性分析

孤岛综采面受采空区残余支承应力影响,处于高应力环境,易产生剧烈矿压显现。文章采用数值模拟、理论分析、现场实测的方法,研究了单侧采空下、双侧采空下以及本工作面初期、中期、末期回采时的采动应力场分布特征,研究表明工作面开采中期受采动影响最为明显。基于此,校核了液压支架支护强度,并监测了支架受力情况,结果显示支架受力和采动应力场分布相互吻合。     

金桥煤矿孤岛工作面形成过程中应力场演化研究

以金桥煤矿孤岛工作面2321为例,采用FLAC~(3D)数值模拟软件模拟分析了两侧工作面开采后侧向支承应力的分布状态,得出:单、双侧工作面开采时,在工作面还未采到测线时,测线处的垂直应力近似等于原岩应力,但双侧工作面开采时的应力略高于单侧开采。当工作面推过测线后,测线处的垂直应力随之增大,当上覆岩层彻底稳定后,垂直应力达到最大值。     

煤矿超长定向钻孔双侧瓦斯抽采效果研究

为了解决保德煤矿大区域瓦斯治理问题，在保德煤矿81210工作面完成了3 353 m超长定向钻孔，应用COMSOL软件模拟了煤层超长定向钻孔单侧和双侧抽采方式的瓦斯抽采压力分布，观测了3 353 m超长定向钻孔的纯瓦斯量和百米钻孔瓦斯流量等抽采数据，拟合了瓦斯抽采率曲线。结果表明：双侧抽采方式超长定向钻孔的抽采效果优于单侧抽采方式，其纯瓦斯量是单侧抽采方式的1.9～2.7倍，百米钻孔抽采量是单侧抽采方式的7倍，衰减速率是单侧抽采定向钻孔的1/3，是常规钻孔的1/20，可以实现高瓦斯矿井在低瓦斯状态下的安全回采。     

脉内联络巷在盘区式采场回采中的应用

三山岛金矿较大矿体主要用房柱交替式盘区上向分层充填采矿法回采,每个采场布置一条采场联络道,增加了采矿成本。为减少采场联络道的掘进和压顶工程量,采用在采场下盘布置一条沿矿体走向的脉内联络巷的方式回采,可以减少采场联络道数量,缩短采准工程的施工时间。通过对同一矿块应用2种采准方式对比,优化后的采场联络道的掘进量和压顶量分别减少15 509.52 m3和16 682.42 m3,分段巷、分段联络巷和泄水井的工程量共减少2 966.82 m3,由于矿体分布不规则,下盘脉内巷道增加废石掘进量8 925.72 m3。整个采场的采准工程量可节约26 233.04 m3,节省了大量掘进成本,经济效益和社会效益显著。     

基于Flac3D数值模拟的阶段回采顺序研究

通过Flac^3D数值模拟软件,以矾山磷矿为载体,就2个阶段不同回采顺序下顶板的应力、位移等特性进行了模拟。采用阶段下向回采时采场和围岩处的应力值要小于阶段上向回采时的应力值,有利于采场的稳定性。采用下向阶段回采的方式时,上阶段的充填体在本阶段回采过程中充当了上覆岩层变形的缓冲体,限制了变形的充分发展,减小了上覆岩层的变形。     

灵乡铁矿残留点柱回收与采空区稳定性分析

针对灵乡铁矿拟回采采空区内部分点柱对空区上覆岩层和地表设施的影响,采用有限元法对其回采过程进行了模拟,揭示了回采过程中点柱的应力变化规律及顶板的应力分布变化,证明了回采工作的可行性。结合回采过程中应力变化,建议采用方案二进行回采是比较安全的,同时建议在2号、5号点柱上布置声发射监测点。     

采场矿压显现规律数值模拟研究

为分析研究采场矿压显现规律,运用FLAC3D数值模拟软件,并结合工作面顶底板实际岩性参数建立三维地质模型。通过对采场应力分布规律、回采巷道的应力分布规律及破坏形式进行数值模拟,并结合电磁辐射仪对回采巷道应力分布状态的观测,验证了数值模拟的合理性。     

不同覆岩组合回采工作面围岩应力UDEC模拟研究

以寺家庄煤矿为例,采用离散单元法,对不同覆岩组合回采工作面围岩应力分布规律进行理论建模和UDEC模拟研究,计算结果表明:不同覆岩组合情况下回采工作面周围的应力分布规律划分大致相同,即在回采工作面的两端都产生了大小不一的应力集中的现象,在回采工作面的上部产生了应力的卸压区。     

崩落法采场中深孔拉槽爆破对相邻充填法采场稳定性影响研究

某镍矿1595m水平8行以东拟定采用崩落法采矿,8行以西的1610m水平以及整个1474m水平采用充填法采矿。崩落法采场首次中深孔拉槽爆破药量为2300kg,约为充填采场进路正常回采浅孔爆破药量的50倍,为分析首次中深孔拉槽爆破对1610m及1474m水平充填采场稳定性的影响,采用钻孔压力监测、巷道变形收敛监测、爆破振动监测等手段对充填采场的稳定性进行了监测与研究。分析监测数据可知:崩落法采场拉槽爆破后,与其相邻的2个充填采场钻孔压力计监测的压力值未发生显著变化,采场进路也未发生明显变形收敛;爆破振动监测仪在充填采场监测到的最大爆破振动速度均小于充填采场自身浅孔爆破监测值和相关的安全允许值。监测结果表明,1595m水平崩落法采场中深孔拉槽爆破未对其周边相邻充填采场的稳定性产生不利影响,充填采场可继续进行正常采矿作业。本研究可为该镍矿充填采场的稳定性评估提供依据,同时也可为类似矿山提供参考依据。     

基于协同理念的地下采场稳定性分析及结构参数优化

针对某大型露天-地下联合开采铜矿山的开采现状,将协同理论引入地下采场的稳定性分析,主要考虑了地下采场中矿房、矿柱以及充填体假柱在结构尺寸上的协同作用,对原有采场结构参数进行了改进。为保证改进后地下采场在巷道掘进及矿房回采过程中的稳定,对3个充填方案下掘进巷道和回采采场的稳定性进行了数值模拟。结果表明：对于不同的充填方案,在待开挖矿体中掘进较大尺寸的巷道,其巷道基本稳定;回采过程中,其采场的稳定性与充填体刚度相关,充填体的刚度高低结合,采场应变、位移较理想。底部块石胶结、上部尾砂胶结充填是地下采场的首选方案;采用的大采矿横巷9 m扩底采场结构方案,回采过程中,采场顶板的稳定性提高了,同时出矿巷道的变形较小、保持稳定,该改进采场结构参数具有明显的优势。     

潘三矿新增东翼胶带机大巷的设计优化

矿井技术改造是在保证矿井正常生产的前提下实施的,重点讲究实效性,突出快捷、高效、经济的特点,在该矿东翼胶带机大巷布置设计中,通过分析矿井采场及大巷服务的煤量,调整布局,优化设计,取得了较好的效果。     

联合拉槽法在大冶铁矿铁门坎南采区分段空场采矿中的应用

在大冶铁矿铁门坎南采区用分段空场法开采缓倾斜挂帮矿时,采用切割天井与矿进路进行联合拉槽,即以切割天井为自由面,在出矿进路中,打与切割天井平行的扇形炮孔,按矿岩实际边界,逐排爆破崩落矿石,形成切割槽。根据矿山的实际开采条件,选择切割槽的合适位置,合理布置炮眼,应用一炮成井技术,与“V”型切割拉槽相比,其切割工程量减少60％,切割成本降低50％。     

当量采深估算方法在岩爆危险性等级评价中的应用

为了研究浅部岩爆危险性定量评价方法,实现矿山采场岩爆分级评价和分类治理目标,根据应力叠加原理,建立了当量采深估算模型,提出了当量采深估算方法,并确定了估算方法的计算过程。研究表明:当量采深与实际采深成正相关,与矿柱尺寸成负相关。本文以山东某矿浅部岩爆现象为工程背景,由于巷道开挖和构造应力造成采场围岩应力集中,没有达到岩爆深度的浅部开采水平,却出现岩爆预兆现象。因此,采用当量采深估算方法对该矿浅部450中段采场进行岩爆分级评价,共划分48个矿柱单元,形成1个高度危险区,9个中等危险区,4个一般危险区,34个安全区,并对不同区域采取岩爆分级防治措施,达到了良好的岩爆防治目的,提高了矿山回采安全性和经济性。     

程潮铁矿采场地压在线监测预警系统

基于金属矿山赋存和开采方式等特点,对金属矿岩地压显现特征进行分析,提出金属矿山地压在线监测预警系统的实施原则。以程潮铁矿为工程背景,采用以高精度钢弦式应力计为基础的采场压力监测系统,并辅以顶板离层、两帮收敛监测,实现采场地压的在线监测及预警功能。综合考虑矿岩地质条件、岩体力学试验、开采历史、三维仿真计算、监测信息等多重因素及分析方法对采场地压活动规律进行总结归纳,从而实现程潮铁矿地压活动的全面安全监控。     

信阳市灵山坡水泥灰岩矿矿山生态环境修复治理研究

矿区为大型露天开采水泥灰岩矿,矿区面积29038 hm 2,通过调查,确定评估区面积为31393 hm 2。评估区内岩石完整坚硬,总体稳定性较好,区内现状评估地质灾害危险性小,预测露天采场引发、加剧崩塌、滑坡的可能性中等,危险性中等;采场整体挖损深度大于04 m,表土层全部破坏,地形地貌损毁程度为重度。分析地质生态环境修复方法,首先清理危岩体,预计清除危岩体4 000 m 3;其次采取废渣清理回填+砌筑挡土墙+平整废渣+排水沟工程等工程手段修复地形地貌景观;最后通过露天采场土地复垦、废渣场土地复垦、矿山道路两侧绿化、地表堆土场复垦等工程进行矿区土地复垦。以此缓解矿山开发与环境保护之间的矛盾,适应经济社会可持续发展的战略要求。     

高分段空场采矿法的应用与施工优化

高分段空场采矿方法可以有效减少矿山的开拓工程量、缩短基建周期,使矿山尽快投产、达产,缩短企业的投资回报期.但如果高分段空场采矿法采用一次性把整个分段高度的矿体进行凿岩爆破,贫化损失会很大,不利于资源回收和矿山效益的达成.该文主要对高分段空场采矿法应用和施工优化进行阐述,将一个分段分成两部分分别进行上向、下向的凿岩爆破,以达到有效控制矿体边界、减少矿石损失贫化的目的.同时对上下向凿岩爆破施工过程中产生的下向中深孔凿岩设备选择、凿岩除尘、下向孔施工保护、上向孔粉状药填塞、凿岩效率等问题及解决办法进行阐述,供类似矿山参考.     

抚顺东露天矿西端帮土体及公路压密注浆加固施工技术

抚顺市东岗道桥公路由于连接东、西露天矿的隧道施工及东露天矿西端帮剥离致使东露天矿西端帮土体滑移,路面出现裂隙、变形,迫使东侧公路停用。结合地质情况,采用压密注浆施工技术对东露天矿西端帮边坡土体、公路进行压密注浆加固处理。经测量数据检验,东露天矿西端帮边坡及公路沉降变形趋于稳定,达到预期效果,保证了东露天矿西端帮边坡稳定及公路的正常安全使用。     

新型弹性材料柔性通风设施构筑技术

郑煤集团裴沟煤矿由于矿井开采年限长,开采深度延伸,采场范围大,矿井通风路线较长,多数巷道变形快,且墙体与巷道连接处空隙不易封堵,降低了矿井有效风量率和通风系统的可靠性,为确保矿井通风系统的稳定,提出了利用新型弹性让压材料结合传统抗压材料构筑通风设施,另外提出利用预扩大断面替代风门掏槽技术,预加固构筑风门段巷道提高抗变形能力,最后形成整体骨架抗压、材质让压性设施墙体,大大提高了设施服务寿命。