金川三矿区东部贫矿现场地应力测量及应力分析

金川三矿区东部贫矿地处于F₁₇断层以东,属于超基性贫矿。随着选矿和冶炼技术的逐步提高,三矿区东部贫矿于2004年4月份建成投产,是金川三矿区的主力采区。掌握矿山围岩应力状态,可以为采矿方法的选择、巷道的支护与施工、防止巷道大变形提供有效的科学依据。采用空心包体应力解除法对三矿区东部贫矿1200m-1450m进行地应力实测,共获得13个测点的地应力实测数据,1200m水平获得7个地应力测点,1250m-1450m水平获得6个地应力测点。通过分析地应力实测数据表明,井下1200m～1450m水平最大主应力量值为13.0～21.1MPa,属于中等应力水平。部分测点的最大水平主应力倾角超过20°,最大达到-57°表明该地区应力状态较为复杂,应力作用方式发生改变,水平应力为主导的趋势已不明显。     

宣东二号煤矿地应力分布规律及巷道围岩控制对策

采用现场空心包体套孔应力解除法对宣东二号煤矿进行了地应力测量,确定了地应力状态和分布特征,实测了煤矿-230水平运输大巷的三维地应力的大小和方向。测量结果表明,煤矿最大水平主应力方向为SW-NE向,水平构造应力很大且占主导地位,并提出了高应力巷道支护对策。     

空心包体技术在艾维尔沟煤矿地应力测定中的应用

应用空心包体式三轴应变计,采用钻孔应力解除法系统地对艾维尔沟煤矿现有主采煤层进行地应力现场实测。通过对实测数据的系统分析,得到地应力测量应变-解除距离曲线以及矿区范围内地应力场的分布规律。测量结果表明艾维尔沟煤矿水平构造应力十分明显。     

滑动构造区煤矿地应力特征研究

滑动构造在整个豫西地区比较发育,嵩山煤矿受聚煤环境及构造影响,形成了典型的“三软”不稳定煤层,回采巷道表现出变形速度快、变形量大和强烈底鼓等特征。采用空心包体应力计和应力解除法进行现场实测,得到滑动构造条件下嵩山煤矿3个测点的地应力状态。研究结果表明：嵩山煤矿最大主应力和最小主应力是水平应力,中间主应力是垂直应力;最大水平主应力与最小水平主应力的平均值与垂直应力之比为0.96,最小水平主应力和最大水平主应力比值为0.47～0.52,地应力显示出很强的方向性。嵩山煤矿最大主应力方向与矿区水平构造应力和重力作用引起滑体运动方向基本一致;滑动构造主滑体与二1煤层及周围岩体距离较远,对其承受高应力和能量积累影响不大,滑动构造带对21和22采区地应力分布基本没有影响。地应力测试成果为矿井-365 m开采水平回采巷道变形机理和控制技术研究提供依据,对矿井深部-630 m水平以浅的巷道支护设计和安全开采有一定指导意义。     

改进空心包体应变计测量裕源井田地应力

山西省河东煤田属于国内储量较大的煤矿之一,矿区地质结构比较复杂,必须进行矿区深部地应力测量,了解其变化规律。采用应力解除法改进型空心包体应变计测量地应力,应用新的温度影响修正技术,研究温度对于测量精度的影响效果,并在围压率定试验中综合考虑树脂弹模和应变片位置的影响,推导出围压率定的修正公式,提高了地应力测量结果的精度。测量结果表明,最大主应力均为近水平方向,为NNW向,各测点测得的主应力大小在14 MPa左右。在同一平面内,同一种地应力在不同点的大小方向有一定的变化,但没有出现突变现象,说明矿区地应力场比较均匀。     

宣东二号煤矿地应力测量及分布规律研究

 采用应力解除法,对宣东二号煤矿砂岩和辉绿岩两个岩层中进行三维地应力测试,并对获得的含有应变计的套孔岩芯进行了室内围压率定试验。结果表明：各个主应力均为压应力,没有出现拉应力的现象;矿区以水平构造应力为主,最大水平主应力的值在64.93～73.61MPa范围内变化,方向基本上为SW-NE,竖向主应力接近上覆岩体的自重应力;各测点的最大剪应力较大,其值均大于20MPa。测量结果为矿井采场合理布局、巷道布置选择和锚杆支护设计提供可靠依据。     

钱营孜煤矿井下地应力实测及应力场分布规律分析

地应力是影响巷道围岩稳定性的重要因素之一,采用包心空体应力解除法对钱营孜煤矿完成了3个测点的地应力测量,得出钱营孜煤矿地应力场的分布规律。实测结果表明:大断层附近会产生应力集中,并对地应力的大小和方向有明显的影响,整个井田范围被分割为3个区域;钱营孜煤矿的地应力场以水平应力为主,水平应力对巷道掘进的影响具有较为明显的方向性。     

钱营孜煤矿井下地应力实测及应力场分布规律分析

地应力是影响巷道围岩稳定性的重要因素之一,采用包心空体应力解除法对钱营孜煤矿完成了3个测点的地应力测量,得出钱营孜煤矿地应力场的分布规律。实测结果表明:大断层附近会产生应力集中,并对地应力的大小和方向有明显的影响,整个井田范围被分割为3个区域;钱营孜煤矿的地应力场以水平应力为主,水平应力对巷道掘进的影响具有较为明显的方向性。     

深部边坡岩体应力解除地应力测量与分析

对水厂铁矿区域工程地质进行了分析,采用改进的空心包体应变计对该矿深部边坡岩体进行了3个水平的地应力测量。结果表明：最大水平主应力方向为近东西向,与华北地区的主应力方向基本一致;最大水平主应力的大小为3．68～4．26MPa,最小水平主应力的大小为2．03～2．68MPa;根据测量结果,得到了该矿深部边坡岩体应力分布的规律。     

北岭煤矿地应力测量及应力状态分析

以中煤平朔煤业公司405运输巷为工程背景,采用现场空芯包体测量方法对北岭煤矿进行地应力测量,对巷道围岩进行地质力学评估,为北岭煤矿锚杆(索)支护技术提供重要准确的基础数据。     

金川龙首矿西一采区长距离独头掘进通风系统改造

通过对原有通风系统进行测试,分析存在的问题,设计金川龙首矿西一采区辅助斜坡道钻孔通风方案及风库中转优化布置方案。结果表明,钻孔通风采用2×37 k W的风机配备刚性风筒能使工作面平均风速提高至0.29 m/s以上,掘进通风系统调整方案共需投资约11.63万元。风库中转通风系统采用2×11 k W的风机,当风库转移至距离硐口约249 m处,风库中转效率达到最高,单趟风筒工作面风量能够达到1.11 m3/s,采用双趟风筒时工作面风量能够达到2.22 m3/s。方案实施后,与预期的通风效果基本相符。     

金川矿区龙首矿长距离独头掘进通风系统改造研究

为制定适合于长距离独头掘进巷道的通风方案,提高长距离掘进的供风效能,以龙首矿西一采区辅助斜坡道为实验基础,通过对原有通风系统进行测试并分析存在的问题,设计钻孔通风方案及风库中转优化布置方案。结果表明：钻孔通风采用2×37 KW的风机配备刚性风筒能使工作面平均风速提高至0.29 m/s以上,该套掘进通风系统调整方案共需投资约11.63万元。风库中转通风系统采用2×11 KW的风机,当风库转移至距离硐口约249 m处,风库中转效率达到最高,单趟风筒工作面风量能够达到1.11 m3/s,采用双趟风筒时工作面风量能够达到2.22 m3/s。方案实施后,与预期的通风效果基本相符。     

金川龙首矿深部开采充填体的充填高度模拟研究

随着开采的不断向下进行,上部充填体是否能满足下部开采的需要是矿山所面临的重要课题。结合龙首矿的实际情况,利用三维数值模拟的方法对龙首矿下向六角形大断面进路不同充填高度情况下采空区及充填体的应力、位移及安全率等进行了分析研究,所得出的结论为矿山安全生产提供了理论指导。     

金川龙首矿充填采矿与地表沉降规律探讨

金川龙首矿采用下向水平分层六角形进路式充填采矿法,采用双中段大盘区同时回采的模式。应用FLAC^3D数值分析软件,探讨了龙首矿进路式采矿及充填对地表下沉的影响规律。通过对开挖区地表11个监测点的位移监控,得出了地表变形不仅存在着沉降运动,还伴随着复杂的拱起变形等结论,同时探讨了矿山应重点监测区域,为防止地表大范围变形破坏提供了理论依据与技术指导方向。     

金川龙首矿长距离掘进巷道爆破粉尘分布分析

为了解掘进爆破后粉尘粒子的空间运移规律,确定除尘技术参数,改善除尘效果,实测金川龙首矿1100斜坡道沿程粉尘沉降、空间粒度分布情况,定点监测爆破过程粉尘浓度随时间变化,研究掘进面爆破粉尘运移及粉尘浓度随时间的变化规律。结果表明,随距工作面的距离增加,不同粒径粉尘颗粒比例、沉降及空间分布显现不同的变化趋势。粉尘浓度在爆破后经历50 min仍远远超过规定的粉尘浓度,颗粒比例随粒径增大而减小,悬浮在空间的粉尘分散度分布较为一致。根据试验结果确定工作面喷雾降尘技术参数,全尘和呼尘降尘率分别高达95.77%和96.40%。     

金川二矿区开采过程中水平矿层内部应力特征分析

金川镍矿二矿区1#矿体由于在垂直方向上两个中段同时回采,故在这两个中段之间形成一个水平矿层。随着水平矿层被回采得越来越薄,其稳定性问题越来越受到重视。作为稳定性分析的一个方面,采用FLAC3D软件对金川二矿区开采过程进行了仿真数值模拟,结果表明,水平矿层在采至32 m时可能发生了整体破坏,且矿层内部剪应力增大,对矿层的稳定性不利。     

杨柳煤矿首采区地应力特征研究

为了研究杨柳煤矿首采区地应力场分布特征,基于区域应力场演化和"密度平衡椭球体"理论分析了杨柳煤矿宏观应力场特征,采用声发射法对首采区典型测点进行了地应力值测量,利用有限元数值分析法对首采区的-450 m水平切面初始地应力状态进行了反演分析。     

金川镍矿西部岩体结构的不确定性推理分析

应用专家系统中确定性推理处理方法,对金川镍矿岩矿体进行了模糊综合判别,并对各类结构岩体的破坏机理和破坏判据进行了分析研究。建立了各种结构类型岩组的岩体力学模型。为大面积采矿的围岩稳定性模拟分析提供了可靠的依据。     

金川矿区深部高地应力矿山巷道锚网支护技术

金川矿区深部巷道地应力大、岩体破碎的特点凸显,矿山巷道原采用的锚喷支护方法在施工后具有围岩变形量大且持续时间长、喷射混凝土层掉块剥落及锚杆锚固力下降等问题,难以保证巷道安全可靠。通过对矿区巷道变形特征进行调查研究及理论分析,引入锚杆+TECCO网（无喷混凝土）支护技术来解决其支护难题。所研究的锚网支护具备两大特点：①支护过程中不采取喷射混凝土的方式;②结合巷道围岩变形实际情况,采用了通常应用于边坡防护工程中的高强度金属网（TECCO网）。研究表明：①具有高抗拉强度的TECCO网能够在巷道围岩产生变形后,使支护体逐渐与围岩形成一个紧密的整体结构,提高围岩自承能力;②试验巷道采取锚网支护40 d后,围岩变形速率小于0.1 mm/d,说明该支护方式可以有效控制巷道变形;③锚杆+TECCO网支护成本低、作业强度小,可对该矿高效及安全生产发挥积极作用。     

金川矿区龙首矿西二副井井筒加固

以龙首矿西二采区副井1 240～1 120m段井筒为研究对象,在对岩体性质、开挖支护时间和围岩与混凝土井壁关系进行合理假设的基础上,建立副井井筒数值模型,选择合理的围岩及混凝土力学参数,针对混凝土强度和井壁厚度变化构建了 15种支护方案,运用FLAC3D软件模拟计算出井筒不同方向应力变化和位移变化,进而对比确定井筒加固...