Mathews图解法和Q系统分类法在苍山铁矿采场参数优化的应用

苍山铁矿矿区内褶皱及断层较发育,部分区域矿岩较破碎,给矿山生产带来安全问题。根据苍山铁矿主要矿体地质特征,利用Mathews图解法对采场顶板和上盘稳定性进行分析,基于Q系统分级进行无支护跨度计算。在确保采场顶板稳定的前提下,计算出采场的最大无支护跨度不宜超过13 m。当采场宽度为13 m时,采场最大长度不超过80 m,可以保证采场顶板和上盘的稳定性;当采场长度小于12 m时,采场最大长度不超过100 m,可以保证采场顶板和上盘的稳定性。根据计算结果,苍山铁矿采用了采场跨度为12 m,长度不超过100 m,最大顶板暴露面积不超过1 200 m2的采场布置方式。实际验证表明,采场顶板及上盘稳定性保持较好,未发生顶板冒落现象,采场生产能力和矿石回采率得到提高。     

二里河铅锌矿井下支护方案综述

为总结出一套适合矿山实际的支护方案,二里河铅锌矿在矿山生产的20余年里,引进了多种支护工艺进行试验。矿山根据井巷、硐室所处工程环境,确定了锚杆、钢筋、钢架、混凝土进行单一或组合支护的方案,特别是千枚岩内12.4 m跨度的提升机硐室支护方式与参数,对矿山软弱岩层大跨度硐室工程支护具有参考价值。采场则按照急倾斜、缓倾斜矿体上盘千枚岩支护为例,分别列举了锚杆、锚杆+锚索支护的工程方案。采场联络巷、矿房行人通道等区域利用支柱+横梁临时支护。不但提高了采场作业安全性,也使采矿损失率降低5%,贫化率降低7%。     

三山岛金矿上向进路充填采矿法锚杆支护参数的计算

三山岛金矿采用机械化上向进路充填采矿法开采,岩体质量等级为Ⅲ级时,采场自身具有一定的稳定性,对采场支护强度要求相对较低,根据矿山现有支护装备技术水平,采场选用管缝式锚杆支护.管缝式锚杆支护参数确定为:φ16 mm钢筋管缝式端部锚固锚杆,锚杆长取1.8m,锚杆间距为1.0～1.2m,锚固力要求大于60 kN.     

李官集铁矿采场顶板稳定性分析及控制研究

以李官集铁矿-400 m中段3号采场顶板支护为工程背景,对比《工程岩体分级标准》,将-400 m中段3号采场岩体划分为质量较差的Ⅳ级岩体,通过对破碎顶板失稳模式及机理分析,确定采用树脂锚杆的支护方式对顶板进行加固。利用FLAC^3D数值模拟方法分析采场支护前后顶板稳定性,得出顶板岩层位移场与应力场变化特征及塑性区扩展规律。结果表明：使用锚杆支护后顶板岩层移动下沉量从未支护32 cm降低至16 cm,覆岩塑性区高度由未支护的9.6 m下降至6.4 m,证明该支护方式可以有效控制顶板位移,研究成果可以为类似矿山采场支护提供借鉴。     

基于含弱面矿柱锚固的层状岩体采场参数优化

弱面削弱了层状岩体的抗剪强度,在地下采矿活动中会加速矿柱的失稳变形,易导致采场垮塌。为 研究含弱面矿柱稳定性,并对矿柱进行稳定性控制,以贵州省紫袍玉矿石地下采场为研究背景,运用矿柱面积承载 理论,通过理论计算推导出金属矿山方形矿柱的矿柱安全系数。为减少弱面对矿柱承载强度的影响,采用 FLAC3D 数值模拟软件对含弱面矿柱进行锚杆支护研究,结合矿柱安全系数,得出最优锚固支护参数。在矿柱加固的基础 上对 200 m 埋深处采场进一步参数优化,最终得出优化方案为选择锚杆间排距 1 200 mm、预紧力 60 kN 的矿柱锚杆 支护参数,采场参数为矿房跨度 14 m,矿柱宽度 6 m。同不进行矿柱加固的采场参数优化方案相比,此方案能提高 矿石资源回收率,最大限度提升矿山经济效益。     

锡矿山锑矿围岩分级及锚喷支护实践研究

锡矿山锑矿田矿床赋存于硅化灰岩中,呈缓倾斜似层状产出,上盘不稳固,矿体与下盘稳固,应用空场法回采矿体,嗣后一次充填处理采空区的两步回采方法。以往巷道采用料石或混凝土支护,采场顶板留0.8~1.2m的矿石护顶。为了节省巷道支护费用,加快支护速度,提高采场开采回采率,根据矿床围岩的岩体结构、岩性以及开挖体的大小、几何形态、开挖方式把围岩分成五级,针对不同级别的围岩选择合适的锚喷支护类型和设计参数。生产实践表明,采用锚杆喷射混凝土支护巷道较料石支护节省40%的费用,同时提高了掘进速度;采场采用锚杆喷射混凝土支护替代矿石护顶层,可提高开采回采率5%以上。取得了较好的安全技术和经济效果。     

青菜冲矿采场顶板支护方法及施工技术研究

贵州开磷(集团)矿业总公司青菜冲矿分段采场垂高为10 m,采场沿走向长度为25 m。根据青菜冲矿的开采技术条件进行采场支护方法及支护参数进行设计。施工完后,选用SW-300锚杆(索)拉拔仪验证锚杆(索)的支护强度,检测锚固力,由检测结果可知,锚杆的极限荷载大于100 kN,锚索的极限荷载大于300 kN,满足设计要求,施工质量合格。对施工工艺及施工组织进行了介绍。     

黄陵一号煤矿工作面进风顺槽破碎段围岩控制技术

文中针对黄陵矿业有限公司一号煤矿622工作面进风顺槽具体的工程地质概况,分析了工作面进风顺槽400～930 m处围岩破碎段掘进支护不利条件.提出了合理的支护方案和具体的支护参数.结果表明,622工作面进风顺槽400～930 m处围岩破碎段因原锚杆、锚索支护参数布置不合理,破碎段顶板存在富水区,受临近工作面采动影响导致了...     

青龙沟金矿露天转地下采场稳定性分析及控制

以青龙沟金矿露天转地下采矿为工程背景,采用测线法对研究区域矿岩进行工程地质调查,获取矿岩结构面信息,并结合室内岩石力学实验,进行岩体质量分级和岩体力学参数估算。采用 Mathews 稳定性图法,分别计算出在未支护情况下,采场顶板、上盘和下盘保持稳定的最大长度分别为 52.5 m、35.84 m 和 12.11 m。综合考虑现场工程地质与施工条件,确定采场的最大可能暴露长度 34 m。应用 FLAC3D 对所确定的采场结构参数进行数值模拟,数值模拟结果表明在采场下盘出现较大范围的塑性破坏,这与稳定图法分析结果相一致。运用经验图表法进行采场锚索支护设计,提出了采场下盘锚索支护结构参数。通过对锚索支护采场进行数值分析结果表明,当在矿体下盘采用锚索支护后,支护后下盘围岩的最大水平位移以及塑性区范围均显著减小,设计的锚索支护参数能够确保下盘稳定。该研究为类似矿山采场结构参数确定及其支护形式选择提供参考。     

岩体破碎条件下支护方式的比较与选择

毛萍铅锌矿深部岩体比较破碎,严重影响井下矿床开采及支护工作顺利进行,因此选择适宜的支护方式、布置参数至关重要。在分析比较锚杆、锚索支护作用机理、应用范围及加固效果的基础上,选取长锚索预锚固技术加固采场顶板,开采时用管缝式锚杆或木柱临时支护;并采用高强度树脂锚杆加固巷道工程,保证了不稳固岩体巷道断面的基本稳定,实现了矿体破碎条件下的安全开采。     

锚索支护在倾斜层状凝灰岩巷道中的应用

深部铜矿采场沿脉巷道处于倾斜层状凝灰岩中 ,片理极为发育 ,采用管缝式锚杆 ,楔管式锚杆 ,螺纹钢锚杆支护均未达到预期效果。后来在破碎较为严重的东部二中段3 50线 ,西部 750线采场分别采用钢绳锚索网 ,钢绳喷锚网支护两种密闭柔性支护方法 ,取得了良好效果。     

深部地压控制技术与采场优化支护研究

为了合理有效地对深部地压进行控制，选取某矿作为研究对象，通过现场调研现有的主要支护手段，建立了分级支护模型，对巷道支护进行了设计。研究结果表明：U 型钢拱架、喷射混凝土、锚网和锚杆为目前的主要支护方式；在稳定性一般或较好的采场，单位面积所需锚杆为 0.67 根/m²，锚杆网度可适当调大为 1.5~2.0 m×1.5~ 2.0 m；若围岩过于破碎时，锚杆网度应严格按设计施工；根据巷道矿岩的工程质量，然后结合巷道使用时间、暴露面积及影响程度，得到支护等级指标 RQ 值，根据 RQ 值将巷道支护分成 5 级，最终确定各采场支护形式及支护参数，为深部安全高效开采提供科学依据。     

断层软岩破碎带中巷道的锚杆组合支护

河南神火煤炭公司所属的新庄、葛店矿井，主采山西组二2煤层，配采下石盒子组三煤。矿井地质构造形态以断裂为主，存少量宽缓褶曲。近年来，大力推广一锚杆支护并对复杂条件下的锚杆支护大胆探索，使巷道锚杆支护率达100op。本文介绍葛店矿双庙扩大区上部车场硐室在断层破碎带集中应力区采用锚杆支护的方法。1地质特征葛店井田和待开采的双庙井田相邻，一条落差为24O一slom的正断层将位于上盘的双庙井田断开。设计将双庙井田作为葛店矿的扩大区，即在葛店矿一225m生产水平用一对暗斜井延深至双庙区一＆X）m水平。暗斜井上部车场及用室位于7…     

破碎顶板高预应力锚杆与桁架支护系统试验研究

天安一矿戊9-10-31020风巷埋深610~760 m,巷道顶板上方2.8~4.0 m为戊8煤层采空区。受戊8-31020工作面采动影响,戊9-10-31020风巷顶板十分破碎,锚杆支护困难。为实现戊9-10-31020风巷快速、安全、经济的掘进目标,采用数值分析方法研究了破碎顶板条件下高预应力锚杆与桁架支护系统的支护参数,试验监测结果证明,此支护系统可有效解决近距离煤层采空区下破碎顶板的巷道支护难题,具有很好的推广应用前景。     

破碎顶板预应力锚杆桁架支护系统研究

天安一矿戊9-10-31020风巷埋深610～760 m,巷道顶板上方2.8～4.0 m为戊8煤采空区。受戊8-31020面采动影响,戊9-10-31020风巷顶板十分破碎,锚杆支护困难。为实现戊10-31020风巷快速、安全、经济掘进的目标,采用数值分析方法研究了破碎顶板条件下高预应力锚杆与桁架支护系统的支护参数。试验监测结果证明,此支护系统可有效解决近距离煤层采空区下破碎顶板的巷道支护难题,具有很好的推广应用前景。     

急倾斜复杂矿体采场结构参数优化研究

根据龙山金锑矿复杂矿体的赋存条件和浅孔落矿采矿方法, 选取人工假壁、上盘回采分层高度、下盘回采分层高度和矿房长度为主要因素建立正交试验方案, 以采场应力集中系数和岩层位移量为评价指标建立目标函数, 进行了采场结构参数优化研究。研究发现: 急倾斜中厚矿体破碎围岩矿房开采过程中采场应力集中系数变化较小, 岩层位移量变化较大; 结构优化后, 围岩最大位移可降低46%。优化后的最佳参数为人工护壁厚度3 m, 上盘矿体分层高度2 m, 下盘矿体分层高度3 m, 矿房长度50 m。     

高强度支护技术在厚大破碎矿体中的应用

某铁矿属缓倾斜厚大矿体,且矿体破碎,受采动后地应力、涌水等不利条件影响,造成采场进路服务时间急剧缩短,采用砂浆锚杆喷锚网联合支护无法完全回采矿体。为此,提出全断面密集树脂锚杆锚喷联合支护技术,极大地提高了支护体强度,使采场进路的服务年限延长至3 a,取得了显著的技术效益。     

基于FLAC3D的二步采场结构参数优化及工程应用

为了保证三山岛金矿二步采场的生产能力和开采安全性, 采用三维有限元方法对不同结构参数的二步采场开采稳定性进行分析,优选安全合理的采场参数。通过计算和分析不同结构参数的二步采场在开采过程中顶板和上盘围岩的应力、位移变化特征,得出不同参数的采场稳定情况。结果表明：当采场高度为12 m时,顶板和上盘围岩的拉应力和位移都较大,采场的稳定性较差;当采场宽度大于10 m时,顶板和上盘围岩的拉应力和位移的变化率呈增长趋势,采场稳定性逐渐变差。因此,建议二步采场宽度为10 m,高度10 m。将优化结果应用于工程实践,表明该参数安全合理,保证了矿山安全高效开采。     

采场顶板稳定性分析与锚杆支护研究

为了维护采场顶板稳定,确保采场安全生产,通过对顶板进行稳定性分析,研究采用锚杆支护作为顶板稳定性控制措施,并采用工程类比法确定了锚杆的合理参数。选用FLAC^3D数值模拟对无支护和锚杆支护两种方案进行了分析研究,模拟结果表明选取树脂锚杆支护能够减小顶板压力,控制顶板位移变形和岩体冒落。后期的现场实际观测表明,树脂锚杆在顶板稳定性支护中效果良好,能够保证采场顶板的安全稳定。     

基于修正Mathews稳定图法与FLAC3D的阿舍勒铜矿深部回采方案优化研究

随着新疆阿舍勒铜矿采深逐渐增加,矿山深部岩体愈加破碎,采场稳定性难以得到保障。为了确保深部矿床安全、高效开采,需要在工程地质调查和岩石力学参数试验的基础上,对采场结构参数与回采顺序进行优化。使用修正Mathews稳定图法,对+150 m中段采场顶板和边帮开展稳定性分析,分析结果表明：当中段高度为50 m,采场长度为矿体厚度的情况下,只需控制采场宽度小于12 m即可保证采场顶板和上盘围岩总是处于无支护稳定区,满足采场安全生产要求。为了确定采场的合理回采顺序,使用FLAC_3D有限元模拟软件分别对4种不同回采顺序进行了模拟分析,对比了不同回采顺序下采场的应力、位移、塑性区,最终确定最优回采方案为从矿体南端向北端依次回采。研究结果可为阿舍勒铜矿回采设计提供依据,并能为国内同类矿山的回采设计提供参考。