房采采空区危险源辨识及治理技术

我国榆林等地区遗留有大量房采采空区,其所处的岩体系统是一个具有潜在能量释放危险的、可造成人员伤害的危险源,随着时间推移可能会诱发采空区失稳灾变。为此,以危险源辨识与控制理论为指导,分析了房采采空区危险源及其构成要素,对危险源分布进行分类,并提出了不同条件下的采空区治理技术。分析结果表明:房采采空区中部分可能导致事故的因素以及危险源存在的场所,主要包括煤柱破坏区、顶底板破坏区、积水影响区、自然发火区、采动影响区,以及建(构)筑物、公路下等。对应的隐患治理主要有采空区地面注浆治理技术、采空区残留煤柱充填回收技术、采空区露天剥离治理技术和未塌采空区顶板崩落治理技术等。     

高水材料充填置换开采承压水上条带煤柱的理论研究

针对山东埠村煤矿911采区开采条件,提出了利用高水材料充填方法对承压含水层上已经开采的条带煤柱进行二次置换开采的技术思路。从充填体稳定性以及置换充填开采对底板破坏的影响等方面分析了其技术可行性,确定了采区高水材料充填置换开采承压水上条带煤柱的合理方案,即首先对条带老采空区（平均采宽15 m）进行充填,待其充填体强度达2.2 MPa后对条带煤柱（平均留宽20 m）进行回收,回收过程中每间隔一个条带煤柱进行一次充填,该方案共需要充填体体积占采区采出煤层体积的65.6%。     

浅埋煤层房采采空区隐患分析与治理技术

在现场调研与踏勘、勘查与治理方案编制工作的基础上,分析了浅埋煤层房采采空区主要存在资源安全隐患、井下安全生产隐患、地表建(构)筑物安全隐患、生态和社会安全隐患等4大类安全隐患,研究了浅埋房采采空区露天剥离治理技术、采空区注浆治理技术、未塌陷采空区顶板崩落治理技术、采空区残留煤柱充填回收技术等4种治理技术的优缺点和适用条件。     

浅埋煤层房采采空区隐患分析与治理技术

在现场调研与踏勘、勘查与治理方案编制工作的基础上,分析了浅埋煤层房采采空区主要存在资源安全隐患、井下安全生产隐患、地表建(构)筑物安全隐患、生态和社会安全隐患等4大类安全隐患,研究了浅埋房采采空区露天剥离治理技术、采空区注浆治理技术、未塌陷采空区顶板崩落治理技术、采空区残留煤柱充填回收技术等4种治理技术的优缺点和适用条件。     

隐伏采空区治理与残矿回采技术研究

赤峰金红岭有色矿业公司前期采用留矿法和空场法开采,采空区未充填,矿区存在大量隐伏采空区,对后期开采造成安全隐患。为治理隐伏空区,回收残留矿柱资源,分析了采空区治理的主要方法及其优缺点,提出了泵送接力胶结充填处理隐伏空区技术方案和上向进路充填开采残矿资源方案,为隐伏采空区治理和残留矿柱资源开采提供了技术支撑。     

水口山铅锌矿复杂采空区治理方法探讨

水口山铅锌矿采用空场留矿法,遗留了大量的采空区亟待治理。为此,基于对水口山老采空区特征的研究,综合对比各种治理方法,拟采用膏体充填治理采空区,系统讨论了充填材料、充填工艺、充填系统、充填挡墙等,通过膏体充填,采空区得到了有效治理,消除了安全隐患,并且残矿得到了充分回收,避免了资源浪费。     

浅埋房柱式采空区煤柱稳定性及控制研究

老采空区受矿区早期采煤方法的限制,具有较强的隐匿性,很难得到有效治理,为其地表构筑物建设带来巨大挑战。以昌盛煤矿房柱式老采空区治理为工程背景,采用理论分析、钻孔勘探、数值模拟以及现场瞬变电磁勘查等方法,分析了房柱式采空区覆岩裂隙特征;判别了房柱式采空区上地表的稳定性,数值模拟进一步分析得出,在新的单位载荷作用下,采场中央遗留煤柱将发生活化失稳,引起采场所有煤柱发生多米诺骨牌式破坏,进而导致房柱式采空区地表发生失稳。基于对房柱式采空区稳定特征及浆液在房柱式采空区流动的特性提出了散点式注浆充填方案,给出了浆液配比及注浆工艺。现场瞬变电磁勘查结果表明,散点式注浆充填法能有效实现老采空区的充分均匀充填,注浆效果整体良好,同时该方法可为对类似老采空区地表治理提供参考。     

缓倾斜极薄矿体全面法开采残留点柱回采方案及稳定性分析研究

某石英脉型钨矿床,矿体倾角平均20°,矿脉厚度0.3~0.8m,采用全面法开采。经过20多年的开采遗留下大量点柱和空区,而且相邻的采空区、以及相邻中段的采空区基本已相互贯通形成空区联合体。随着暴露时间的延长,采场应力集中,采空区安全隐患大,同时造成大量矿柱资源浪费。为了确保矿山生产安全和可持续发展,同时对遗留的矿柱进行回收,通过研究采场顶板允许暴露面积、结合开采技术条件、充填工艺研究等,确定的矿柱回收工艺和采场充填工艺,并针对试验采场的回收方案进行采场矿柱回收稳定性数值分析,综合验证了点柱充填回采的方案是安全可行的,从而为矿山空区治理与点柱安全回收提供指导。     

残留煤柱综合机械化固体充填复采采场稳定性分析

利用传统房柱式或短壁方法开采的矿区,采空区遗留大量呆滞煤炭资源,同时煤炭开采还向地面排放大量固体废弃物,造成环境污染和占用土地等危害,开发老采空区残留煤柱综合机械化固体充填复采技术是解决上述问题的主要途径之一.以房柱式充填采矿方法为背景,建立了表征采空区内矿柱和充填物支撑顶板的弹性板柱力学模型,研究顶板不同阶段下沉的力学过程.通过数值计算从能量观点对充填采场的矿压显现规律、煤柱受力及其破坏特点进行了探讨.研究表明:当煤柱的有效承载面积逐渐减小时,单一煤柱的失效将使载荷转移到邻近煤柱上并引起相邻煤柱过载,房柱式充填开采不存在直接顶及基本顶周期来压现象,煤柱内部应力受回收顺序影响较小.采场最大下沉值减少了30%～60%,充填后最大能量密度值是未充填情况下的0.86倍.     

房柱式采空区遗留煤柱稳定性综合评价研究

采空区内遗留大量煤柱对煤矿安全生产存在重大隐患。为评价采空区内遗留煤柱的稳定性,以房柱式采空区内遗留的大量煤柱为评价对象,采用定性与定量评价相结合的综合评价法,从煤柱宽高比、煤柱面积比率,煤柱强度与载荷计算,煤柱保持稳定最小宽度等方面对房柱式采空区遗留煤柱稳定性进行评价,并结合实例进行了分析和评价,评价结果可为采空区的治理等提供理论依据和工程指导。     

薄煤层坚硬灰岩顶板下沿空留巷技术应用

该文通过对九采区16煤层沿空留巷四种方案的对比分析,找到了符合现场实际情况,经济合理,操作简单的薄煤层坚硬灰岩顶板下沿空留巷方案,并选定了合理的支护方式。     

基于Phase2的复杂采空区稳定性分析与评价

利用Phase2数值模拟软件,分别在水平和垂直剖面建立空区数值模型,对某矿三采区的空区稳定性进行了分析.研究发现,逐步回采完900中段的5个采场后,采空区的应力与位移都不会达到围岩的屈服极限,采空区是相对稳定的;继续回采采空区间柱或下中段矿体时,空区围岩的应力状态发生很大的变化,顶底板局部地方拉应力值达到岩石的抗拉强度,发生破坏,因此在进一步回采矿体时需要对采空区进行处理,保证矿山的安全生产.     

井筒施工中采空区合理充填参数的确定

对井筒穿越采空区时的充填范围和充填材料力学参数的合理确定等理论技术问题进行了探讨。给出了采空区扰动的边界效应概念,揭示了采空区导致的岩层移动变形的特征规律。认为:大同矿区条件下采空区的合理充填范围以15~25 m为宜;采空区充填物的力学性质应与采空区顶、底板岩层力学性质接近,通常以单轴抗压强度20 MPa、弹性模量15000 MPa为宜。     

洛钼露天矿复杂采空区治理一体化技术应用

介绍了洛钼露天矿采空区探测、采空区稳定性监测和采空区处理一体化技术。洛钼露天矿采用高密度电法和地震映象法对采空区位置进行初探,再利用钻孔探测和三维激光探测方法对采空区赋存形态进行精确探测。利用微震监测技术对采空区稳定性进行全天候、实时和立体监测,在对矿山采区岩体稳定性微震量化评估、爆破震动对采空区稳定性影响和采空区治理前后稳定性监测等方面取得了很好的应用效果。采用碎石充填和控制爆破技术对不同采空区进行处理,并根据采空区的赋存特点和处理的难易程度,对采空区进行分类一次处理或分次处理。洛钼露天矿采用该一体化技术已经成功治理了大量采空区,保障了矿山的安全生产,对矿山的可持续发展有着重要的意义,对国内外相似矿山有重要的参考价值。     

地震作用对采空区塌陷的UDEC模拟

采空区的稳定性问题除了岩体强度、节理、裂隙、层面等地质缺陷自身的因素外,地震、爆破、地下水等外界的因素也不容忽视.本文利用离散元软件UDEC模拟了地震波对天德石膏矿采空区塌陷的影响,分析了节理围岩在地震波作用下的运动情况,指出地震波的作用是采空区产生塌陷的诱发因素.     

遥测技术在石膏矿采空区监测系统中的应用

阐述了石膏矿采空区的主要危害以及建立监测系统的必要性,引入遥测技术来实现采空区监测数据的采集、传输、分析处理、信息发布。介绍了遥测技术在河北邢隆石膏矿采空区监测系统中的应用。     

局部沿空留巷回采技术在白坪矿的应用

白坪煤业公司11111炮采工作面切眼上段煤层不可采,采用局部沿空留巷的方式进行回采,不但能保证安全生产、提高资源回收率,而且能提高矿井的直接经济效益,具有一定的借鉴价值。     

建筑物荷载对老采空区地基稳定性影响研究

地表建筑物是老采空区地基稳定性的主要扰动因素之一,地表建筑对地基稳定性的影响程度主要取决于地表建筑的荷载大小以及地表建筑物的位置,采用数值模拟的方法进行了多方案研究,获得的成果为老采空区地基的稳定性评价提供参考。     

排山楼金矿采空区地质环境治理的实践

地下采空区是地下矿山开采活动遗留下来的一种地质产物,是矿山地质灾害最主要诱发因素之一。地下采空区对矿山的正常生产和周边人民群众的生命安全、生产生活都造成了严重的影响。排山楼金矿经过二十余年的高强度开采,其地下采空区总面积达45 470 m2,最大空场高度达68 m,存在着极大的安全隐患。作者结合工程实际,通过对排山楼金矿的采空区地质特点进行分析,提出了VCR辅助下的逐步充填的技术方案,消除了采空区对安全生产的严重威胁,同时对我国采空区的治理工作具有一定的参考价值。     

下峪口矿邻近采空区卸压瓦斯抽放技术

介绍了陕西韩城下峪口煤矿23207采面在回采期间的瓦斯涌出情况,阐述了抽放23207采空区瓦斯是对保证其邻近采区23201采面的正常掘进以及正常回采的效果,得出了抽放邻近采空区瓦斯能保证工作面不受瓦斯威胁的结论。