开采扰动下底板巷道应力演化规律及围岩稳定性研究

为了研究开采扰动诱发底板瓦斯抽采巷围岩失稳问题,以龙凤煤矿5921底板瓦斯抽采巷为研究对象,采用数值模拟的方法分析了5921工作面开采过程中底板瓦斯抽采巷围岩应力演化过程及围岩变形破坏特征。研究结果表明：垂直应力在巷道跨度范围内随深度增加而增大,巷道位于工作面前方的位置,围岩应力分布特征大致相同,巷道位于采空区的部位,左帮岩体处于卸荷状态,而右帮岩体出现明显的应力集中现象;围岩变形在时空上相较工作面开采有一定的滞后,底板瓦斯抽采巷最大变形位置滞后于回采工作面10～30 m,工作面前方10 m范围内围岩变形呈增加趋势;底板瓦斯抽采巷位于采空区范围内的部位破坏以拉伸破坏为主,位于煤壁前方支承压力区的部位破坏则以拉伸-剪切组合破坏模式为主,巷道顶板垮落、底鼓的风险较大。     

东周窑煤矿应力扰动巷道变形破坏因素及支护技术研究

东周窑煤矿5104巷道穿越断层带,造成围岩变形严重,需要多次修复巷道。根据断层区地质特征,分析了影响巷道变形破坏的因素。水平和纵向裂缝演化为层间分离和裂缝带,裂缝可以演化成裂缝带,新的裂缝延伸到更深的岩石。在此基础上,提出了穿越断层巷道的分区支护系统和最有效的锚杆预紧设计支护方案,确定了断层构造区内巷道的支护系统参数。     

高应力区卸压与锚杆支护对巷道稳定性影响分析

采用FLAC3D分析了不同卸压率下,锚杆排间距参数改变对巷道变形程度及锚杆受力的影响;分析了赞比亚谦比西铜矿卸压开采及锚杆支护下巷道变形破坏程度以及武钢金山店铁矿喷锚网支护方式下的巷道变形破坏程度。理论分析和工程实例表明,卸压可以有效控制巷道围岩的变形大小,锚杆支护并不在于控制巷道围岩的变形程度,而在于协调巷道周围岩体的变形。因此,高应力区巷道维护中应以地压控制为主,并配合有效的支护方式和参数才能控制巷道变形并保持稳定性。     

复杂应力区小阶段煤柱回采巷道支护形式对比研究

介绍东峡煤矿37215-1大倾角综放工作面上顺槽分别采取锚、网、梁 锚索联合支护和架棚支护进行对比试验研究的情况。试验研究结果表明,联合支护技术应用于大倾角煤层中留小阶段煤柱巷道,能够有效控制巷道变形,保护围岩稳定,提高掘进施工效率,实现煤巷综合机械化快速掘进。     

高应力扰动破坏区巷道围岩稳定性控制研究

高应力扰动破坏区巷道围岩裂隙发育,其巷道内部的支护结构易受施工与环境的影响而失稳破坏,因此加强对高应力扰动破坏区巷道围岩的稳定性控制至关重要。针对某矿3316工作面的地质特征,采用现场实测方法对采动过程中围岩裂隙的发育特征进行分析;结合采动机理分析与数值模拟研究,对原支护方案进行了相应优化;将优化方案应用于抽采巷中,并通过工程监测对其围岩稳定性进行评价。结果表明：采用优化方案支护后,两帮载荷相近,不对称性得到较好控制,顶帮锚杆受力在合理范围内;顶板锚索的工作载荷峰值下降至174.2 kN,减为屈服载荷(500 kN)的33.4%;测站顶底板变形量、两帮移近量较小,抽采巷围岩变形得到稳定控制。     

大采高开采扰动区煤岩应力分布特征

以宁东矿区6.2 m采高工作面开采扰动区内煤岩赋存特征为背景,采用数值模拟和现场监测方法,研究了在破碎围岩环境下,大采高开采扰动区内(主运巷)煤岩应力变化特征。对工作面端头应力以及主运巷煤柱侧应力分布进行了实测分析与总结。     

应力复杂区域巷道支护方式探讨

通过对翟镇煤矿3402西补副巷等巷道支护情况的矿压观测和分析，总结了应力复杂区域巷道的变形特点，并有针对性地提出相应的支护方式和相关建议。     

高应力区巷道卸压支护技术及应用

随着矿山地下开采深度的增加,地压问题对开采的影响也日趋严重。维护回采巷道的稳定性是开采能否顺利进行的关键。理论分析和工程实践表明,在高应力区或受采动应力影响严重的区域,可以采用卸压支护的方式来维护巷道的稳定性。因此,可以采用卸压开采的方式来降低开采区域的应力,并根据卸压后应力降低程度选择合理的支护形式和参数,从而通过卸压支护达到维护巷道稳定性的目的。现场工业试验表明,采用卸压支护技术可以有效协调巷道周围岩体的变形,达到维护巷道的稳定性。     

北皂煤矿海域扩采区地应力测量与分析

基于北皂煤矿海域扩采区为三软地层,为了合理布置巷道,解决巷道支护较困难问题,采用地应力解除法,使用空芯包体应力计对海域扩采区进行了地应力测量,通过对所测数据进行分析得到了北皂煤矿海域扩采区水平构造应力与垂向应力的比值平均为1.56,地应力场以水平构造应力为主,最大主应力方向为北偏东约45,°因此建议巷道轴线方向应尽可能沿北东方向布置。     

特殊地形环境下矿区岩土勘察方法及工程处置

文章首先探讨了地裂缝的特点与岩土勘察的特点,论述了地裂缝特殊地形环境下煤矿区岩土勘察方法 -静力触探试验,提出了相关处治措施。     

近距离煤层采动压力下的锚杆支护

矿井深部近距离煤层开采中,常由于采煤工作面跨巷道开采,下方巷道压力显现大,造成巷道变形及支护破坏严重,威胁着矿井的安全生产。文章介绍了近距离煤层采动影响下的巷道支护设计与支护效果监测。该支护设计方法可以在同类的特殊地点应用。     

李家沟矿区超前开采安全技术要素分析

由于被迫在覆盖岩下放矿和矿体中夹石的大量存在,厂坝铅锌矿李家沟矿区出矿品位持续低迷;矿区902 m中段矿体品位高且赋存完整,超前回采该区域富矿可有效提升李家沟矿区出矿品位。根据902 m中段工程地质和矿体赋存特征,运用Mathews稳定图法,优化了采场极限暴露面积和结构参数。在对采空区塌陷大面积连锁冒落效应致灾机理分析的基础上,建立了地下开挖工程围岩系统的协同承载作用突变模型,分析了超前开采区域矿柱和顶板的稳定性,并提出了采空区嗣后充填和建立地监监测系统的安全措施。实践结果表明：结合Mathews稳定图法和有限元软件分析,可以实现数据的相互验证和决策,为李家沟矿区902 m中段超前回采提供安全保障。     

刀柱采空区上行开采应力分布规律数值模拟

针对大同矿区刀柱采空区安全上行开采问题,运用UDEC数值模拟软件研究了刀柱采空区形成时和上行长壁开采过程中采场应力分布特征以及刀柱煤柱的塑性区分布规律。研究表明:下煤层刀柱开采引起刀柱煤柱应力集中;上行开采引起刀柱煤柱应力分布的进一步演化,根据各刀柱煤柱受采动应力的影响将其分为应力降低区、应力升高区和应力稳定区;主关键层初次破断时,超前位于上行工作面下方的刀柱煤柱应力峰值及塑性区分布范围达到最大。晋华宫矿刀柱采空区上行开采底板位移观测情况验证了研究成果的可靠性。     

山西某磁选铁精矿浮选脱硫试验

山西某磁选铁精矿铁品位为65.16%，S含量高达2.62%，主要铁矿物为磁铁矿，占总铁的92.23%；含硫矿物主要为磁黄铁矿和黄铁矿，分别占总硫的53.72%和45.67%，硫在粗粒级（+100目）和细粒级（-325目）的含量相对较高，超过70%的硫分布在-200目粒级。为降低该铁精矿中的硫含量，进行了反浮选脱硫试验。结果表明，试样采用1粗1精-粗选与精选尾矿合并扫选，扫选精矿返回粗选的闭路浮选流程处理，在粗选+精选丁基黄药用量为400+100 g/t、H106用量为950+450 g/t、松醇油用量为50+20 g/t的情况下，可获得铁品位为66.59%、含硫0.29%、铁回收率为91.40%的铁精矿和硫品位为22.13%、含铁52.75%、硫回收率为90.07%的硫精矿。     

层次分析法实现矿区环境治理子系统的项目优先权设置

矿区的环境污染是企业生产、发展过程中面临的一个负面问题,考虑因素众多。但是在治理方面,往往因抓不住根源问题,致使污染现象越来越严重。利用层次分析法,给出一种评价因素的权重集,评判出应着重考虑的环境污染关键因素,为矿区环境治理子系统的信息规划打下基础。     

兴安矿区深部地应力测试及支护方案研究

针对兴安矿区矿井深部高地应力巷道的围岩控制问题,采用“点-面结合”分析法,即地质力学理论分析和现场原位测量相结合的方法,对矿区地应力场方向及地应力大小进行分析,分析结果表明,兴安矿深部地应力最大主应力方向为近东西方向,最大主应力达到30.10~30.18 MPa,最大主应力与垂直应力之比为1.27~2.18倍,因此该矿区以水平构造应力为主导。针对兴安矿深部高地应力的情况,采用高强度锚喷支护体系对巷道围岩进行支护。通过数值模拟对现有锚喷支护方案进行分析,巷道断面收缩率在可控范围内,巷道内整体变形控制效果较好。同时数值模拟结果与实际观测结果大致相同,这不仅证明了锚喷支护在兴安矿深部巷道支护应用的可行性,也从侧面证明了地应力测试的准确性。     

四川矿区典型煤层地应力场瓦斯渗透性规律实验研究

在深部开采或复杂地质条件下,地应力对煤岩渗透率的影响明显,进而影响煤矿瓦斯抽采的效果。对四川矿区不同典型煤层条件下的原煤进行了实验研究,分析矿区典型地应力特征条件下煤岩渗透率的变化规律,拟合了煤岩渗透率与有效应力的函数关系模型。研究发现:煤岩的渗透率与有效应力呈规律性的反比例关系,并存在拐点。这一发现为该矿区根据地应力条件进行煤层强化增透措施选取提供了依据,该研究成果在四川矿区白皎煤矿的保护层开采应用中取得了较好的效果,瓦斯抽采效果良好。     

淮南矿区复杂地层大型矿井建设关键技术

针对淮南矿区开采条件复杂等特点,结合淮南矿区第1轮新井建设工程,总结了深部大型矿井建设关键技术,具体探讨了深井建设中矿井分区开拓优化设计,冻结、注浆、凿井三同时建井技术、特厚表土层冻结法凿井技术、井筒快速凿砌技术、井筒快速揭煤技术和巷道掘进与支护技术等问题,采用综掘机+带式转载机+除尘通风机+储矸仓+扒矸机的综掘作业线,集破、装、运和除尘机械化为一体,使炮掘最高月进尺达到270 m、岩巷综掘最高月进尺达到715 m、煤巷锚网索支护最高月进尺达到1 060 m。