石膏矿采空区稳定性分类的综合评判法研究

为有针对性地治理采空区,有必要对石膏矿山采空区稳定性进行合理地分类,为此提出了采空区稳定性分类的综合评判法.该评判法将采空区的存在时间、采空区的面积、矿柱面积比率、矿柱宽高比、采空区是否有水、当前来压情况及采空区周边情况作为主要分类标志,依据综合得分情况对采空区稳定性进行合理划分.研究成果对石膏矿山采空区稳定性分类提供了重要依据及借鉴,可在石膏矿山生产实践中推广应用.     

矿山采空区稳定性分析及安全治理方法研究

为了加强对采空区稳定性的分析及安全治理方法的研究,结合国内外采空区治理现状,总结介绍了目前常用的采空区稳定性分析方法和安全治理技术,稳定性分析方法方法有岩体质量分级法、安全评价法、块体理论法、预计法及半预计半解析法,安全治理技术有崩落采空区、充填采空区、永久矿柱支撑采空区、隔离与疏通采空区,并对其治理效果、适用范围及实际应用中存在的问题进行了讨论,为不同地质条件下的采空区治理提供了参考。     

基于3DMine-FLAC3D的复杂采空区稳定性分析

某矿山经空场法开采多年,形成大量采空区,为消除采空区造成的安全隐患,需对采空区稳定性进行研究。通过实地调查、现场取样以及室内岩石力学试验得到矿岩力学参数,利用3DMine软件建立了矿山采空区的三维可视化模型,以此为基础,采用FLAC~(3D)数值模拟软件对采空区的稳定性进行了模拟分析,结果表明:Ⅰ号、Ⅱ号、Ⅲ号采空区对周围岩体的影响最大,Ⅰ号采空区上部地表位移较大,塑性区连通至地表,是矿体开采对地压影响最大的采空区。Ⅱ号采空区围岩上盘中部区域受拉应力影响较大,影响采空区的整体稳定性;Ⅰ号采空区与Ⅲ号采空区之间区域的岩体出现剪切破坏,Ⅲ号采空区顶板围岩稳定性较差。为保证安全生产,应尽快对采空区进行治理。     

基于突变级数法的采空区危险性评价研究

为了准确预测采空区危险性等级,从地质条件、采空区特征、外部因素出发,选取岩体结构、岩石质量指标、地质构造、暴露面积、埋藏深度、跨度、高度、矿柱布置和尺寸、工程布置、周围开采影响、相邻空区情况、地下水等12个评价指标。基于突变级数法,建立了采空区危险性评价的突变模型,确定了采空区危险性的突变级数评价标准,依照突变级数值对采空区进行等级判定,获得了采空区危险性的评价结果。应用突变级数法对某矿15个采空区进行危险性评价,结果表明:其中6个采空区属于Ⅱ级危险源,2个采空区属于Ⅲ级危险源,7个采空区属于Ⅳ级危险源;6号采空区的总突变级数值0.940为最大,其危险性程度最高。可见将突变级数法应用于采空区危险性评价是可行的,为采空区危险性评价提供了一种新的方法。     

氮气置换法治理采空区有害气体技术

针对采空区的有害气体,通过对采空区有害气体处理难点、氮气置换处理采空区有害气体的研究,介绍了氮气置换处理采空区的有害气体技术,希望对采空区有害气体治理提供一定的帮助。     

综放工作面采空区灌浆防灭火技术研究

为确保30905综放工作面回采安全、降低采空区遗煤自燃风险,提出采用灌浆技术对采空区遗煤进行自燃发火防治,并辅助采空区封堵措施降低采空区漏风量。依据现场情况,对灌浆以及采空区封堵技术措施进行设计。现场应用后,采面在回采期间采空区内遗煤未有自燃发火征兆,为煤炭高效回采创造了良好条件。     

矿山大规模地下采空区群引发地质灾害的思考

介绍了目前我国由于大规模矿业开采留下的采空区群现状,就采空区对环境的危害及可能引发的地质灾害等问题进行了分析,总结了我国采空区引发地质灾害的原因,最后提出了应对措施及建议,为治理采空区群问题,减少地质灾害提供了借鉴.     

某石膏矿采空区处理的实践

山东枣庄某石膏矿经过多年的开采,在地下已形成大量采空区,且部分采空区来压明显,出现变形、破坏等垮落征兆,为避免酿成顶板大面积垮塌的严重灾害事故,拟对部分采空区强制放顶,并进行了爆破放顶的研究与设计.实践证明:人工强制放顶处理采空区,达到了预期的效果,并为后续采空区处理提供了依据.     

沿采空区掘进防火技术实践

主要介绍了采空区封闭后的防灭火技术,针对煤炭自燃的原理,首先从工作面收作封闭设计开始进行防范,严格执行"分段封堵",并利用均压技术减少采空区漏风供氧;通过灌浆、注"三相泡沫"等手段覆盖采空区内浮煤降低因煤炭氧化产生的热量,减少采空区蓄热条件;利用注氮气,置换出采空区氧气,降低采空区氮气浓度。通过以上技术手段,有效消除采空区煤层自然发火隐患。     

灵乡铁矿采空区群聚类分级及综合防治

为了对灵乡铁矿采空区进行稳定性评判分级及综合防治,综合考虑了采空区暴露面积、高度、工程布置、埋深及岩体RMR分类等5个采空区稳定性影响因素,并以此为评价指标运用传递闭包-F统计-模糊c聚类法将灵乡铁矿采空区群分为5级,并根据分级结果提出了加强监管、局部加固、修建人工矿柱、空区封堵和空区充填等对应防治措施,以确保采空区稳定。研究结果表明与采空区实际情况吻合,可为采空区群的分类、综合防治提供参考依据。     

宜昌磷矿采空区处理的实践与思考

介绍并分析了宜昌磷矿开发30多年来采空区处理的典型实例，对今后如何加强该矿区采空区处理工作提出了若干建议。     

地下采空区顶板安全厚度的确定

利用强度折减技术和二分法原理,以塑性区的贯通作为顶板破坏的标准,当采空区顶板的安全系数等于1.2时,利用FLAC软件计算得出各种跨度空区在不同岩层中的最小安全顶板厚度.     

采空区顶板大面积冒落的数值模拟

运用岩石破裂过程分析RFPA2D系统,对采空区顶板大面积冒落过程进行了数值模拟研究.模拟结果再现了采空区从变形到破坏的全过程.     

监测监控技术在石膏矿采空区的应用

通过对石膏矿山采空区特点的分析,结合目前已有的采空区监测监控方法,对石膏矿山监测监控方法进行了合理的选择。针对石膏矿山采空区稳定程度的不同,对在线自动监测、人工监测的测点布置进行了说明,具体分析了监测监控系统布置方案。此外,还对监测监控系统在石膏矿山的应用提出了合理的建议。     

基于CMS实测的采空区群稳定性数值模拟方法

应用空区探测系统(Cavity Monitoring System,简称CMS),精确地获取地下矿山采空区的三维形态和准确的空间位置,并借助大型三维矿床软件SURPAC建立起了空区的三维形态模型,在此基础上,研究提出了空区稳定性数值模拟建模的SURPAC和FLAC3D耦合方式,形成了基于实测的采空区稳定性数值模拟分析的新方法,有效地提高了采空区稳定性数值模拟结果的准确性和可靠性.该方法已在铜坑矿采空区群稳定性数值模拟研究中成功应用,验证了该技术的有效性和可靠性.     

基于瞬变电磁法探测大信北斗山采空塌陷区

针对瓮福磷矿大信北斗山采空区引起山体坍塌的情况,为更好地进行地质灾害评估和确定重新开采方案,采用瞬变电磁法探测对该区域进行勘探,以查明采空区的空间分布范围和赋存状况,推断出采空区的位置与形状,其结果真实可靠.     

九女磷矿开采岩体移动变形分析

鄂西九女磷矿矿区地形条件复杂,由于开采后留下大面积空场,地压活动明显.根据其开采的实际情况,利用随机介质理论模型,对地下开采引起的地表移动变形进行了具体的计算分析,判断磷矿山体在开采过程中是否稳定,从而控制因采矿而诱发的山体失稳,保证矿山安全.     

大规模采空区灾害控制技术研究

利用RFPA模拟软件分析房间矿柱在大范围岩层移动和应力集中控制作用的基础上,提出了应用隔离矿柱控制采空区连锁式破坏的设想,并进行了数值模拟;在此基础上以较低强度条带充填体代替隔离矿柱,同样有较好的效果。     

桃花山矿地表塌陷及下部采空区稳定性分析

提出了产生塌陷地质灾害的两个基本要素——塌陷势能以及失稳力学条件。应用塌陷势能概念分析了桃花山矿上部塌陷体的塌陷发展规律,采用基于太沙基理论的失稳力学条件计算了采空区顶板稳定性,同时结合有限元数值模拟方法建立矿山三维模型,计算矿山整体应力场,分析了下部采空区的稳定性。