高速公路下开采减少充填量可行性分析

煤矿采用充填法进行开采时,充填高度直接决定着充填速度和充填成本,西马煤矿N-1205和N-1206工作面采用似膏体充填进行开采。对N-1205和N-1206工作面上下边界采用概率积分法的数学模型预计地表沉陷,确定保证地表高速公路安全的情况下确定了各个变形的极限值,分别计算各变形值取极限值时采深与充填高度的关系,得出在采深较大时可以适当减少充填高度,从而达到提高充填速度,降低充填成本的目的。     

开采扰动下矿山地表沉降数值模拟分析研究

地下开采扰动引起的地表沉降直接影响矿山的安全生产。为分析某铁矿井下开采过程对地表整体、尾矿库、充填站、道路、露天采场、无名沟等建构筑物稳定性的影响,通过室内试验及Hoek-Brown岩体强度准则确定岩体力学参数,并建立三维数值模型,利用FLAC3D对井下开采扰动下地表变形开展了仿真分析,获取了地表最大沉降位移、倾斜率、曲率、水平变形值等指标,结果表明：各个指标值均小于其规范允许值,整个地表均较为稳定、安全。     

废弃矸石置换开采分析

对于建筑物下放的煤柱的回收、井下矸石的处理,一直属于技术范畴的问题。通过矸石充填等方法进行矸石的置换以及开采,并且对置换开采的留设煤注宽度进行合理分析,形状为矩形,拥有的尺寸是巷间煤柱的宽度4m,巷间的尺寸为4m×5m。对于置换开采留设的煤柱稳定性问题,垂直应力得到了满足煤柱强度的置换开采的留设要求以及基本顶岩层结构中稳定性结论。对于置换开采的顶板的运动力学理论以及变形的基本顶等加以分析,得到的论点是基本顶不会变化,地表变形不会超过建筑物的允许变形范围。     

赵坡煤矿条带开采方案研究

赵坡煤矿村庄压煤量占矿井可采储量较大,为了矿井的生产和长远计划,在对地面房屋不产生影响或产生轻微影响情况下对压煤进行开采。根据区域地质开采条件及地表沉陷基本规律,分析了地表移动变形的基本特征,确定了研究区域12下、14、16、17四个煤层开采的地表移动变形合理计算参数,并进一步分析了村庄下压煤开采的基本途径,确定了村下开采方案和技术措施。通过运用数值模拟分析和开采方案综合分析,设计12下、14、16、17四个煤层条带法开采工作面的合理开采宽度。     

提高矸石膏体充填采煤工作面充填率的途径与措施

采空区充填率的高低直接决定了地表沉陷程度,是评估充填开采效果的最主要技术指标之一。充填采煤法在峰峰集团广泛应用,研究表明,顶板下沉量、欠接顶量、充填体的抗压缩性能是影响矸石膏体充填回采工作面充填率的关键因素。通过采取改进割煤工艺、优化充填程序、调整料浆配比等措施,可有效提高采空区充填率,确保充填效果。     

阶段充填采矿优化设计可靠性分析与稳定性评价

针对充填采矿优化设计中充填体力学参数中诸多因素的不确定性,开展了地表岩移可靠性分析和采场稳定性评价。首先,基于某铁矿山超大采场阶段嗣后充填3种回采模式的优化设计方案,设计了充填强度正交实验,运用FLAC3D软件对矿山充填回采过程进行了数值模拟和岩移计算;其次,应用有限元正交设计算法,分别得出该矿各中段地表岩移的失效概率、可靠度指标和安全系数,开展了不同优化设计的采场稳定性评价。研究结果表明,矿体自下向上3个回采阶段可靠度依次降低,其中-250m中段地表发生剧烈沉降和变形;3个回采方案中,点柱式回采方案采场安全性最好,能满足岩移控制要求,适于工程的长期稳定性开采。     

考虑地表建筑物安全的大包庄矿预留矿柱方案研究

针对大包庄矿地下开采威胁地表建筑物安全的问题,选取该矿典型地质剖面,建立二维有限元数值模型,计算不预留矿柱时各中段开挖充填后建筑物区域地表变形最大值,将计算值与地表允许变形标准值进行对比,确定预留矿柱范围,并在该范围内设计间隔预留垂直矿柱方案,计算各方案下建筑物区域的地表变形最大值,将该最大值与标准值进行比较分析,以确定合理的预留矿柱方案。结果表明:不预留矿柱开采充填时,地表水平变形、倾斜未超过标准值,-400m以下矿体开挖充填后地表建筑物区域曲率最大值已超过标准值;预留矿柱时地表建筑物区域曲率最大值明显减小,矿房矿柱采用"隔一采二"的预留矿柱方案时能保证地表建筑物的安全,同时预留矿柱最少;将该方案应用于建筑物下其他地质剖面进行数值计算,结果也满足安全要求。研究结果可为矿山确定合理的预留矿柱方案提供参考。     

王家岭煤矿综放开采覆岩应力场形成及演化特征

为探究综放开采覆岩运动及采动应力动态演化规律,以王家岭煤矿121309工作面为工程背景,采用相似材料模拟及FLAC3D数值模拟软件,分析了不同推进距离下工作面覆岩的应力分布特征、采动应力演化特征、覆岩运移特征及覆岩垮落特征。结果表明,当工作面开切眼完成时,回采工作面覆岩应力变化较小,应力集中程度呈现稳定趋势。当工作面的开采距离增加,工作面覆岩的应力恢复能力逐渐增强,直至覆岩的最大主应力大于最小主应力的恢复程度,当开采距离推进至650m时,应力达到峰值,且王家岭煤矿的黄土沟壑地貌对采煤121309工作面覆岩的应力、变形、位移均有明显的影响,同样对工作面超前支承压力集中程度也有较大影响。     

超高水充填开采地表沉陷分析

超高水充填开采是近年来发展迅速的绿色开采技术,但对其引起的地表沉陷及预计参数的确定仅有较少的研究。通过建立地表岩移观测站,及时准确获取观测资料,对观测结果进行了分析计算。通过实测数据与预计数值的拟合,获得了某矿超高水充填综采基于概率积分法的岩移预计参数,并对导致地表产生明显移动和变形的影响因素进行了探讨。     

地下转露天开采原采空区的处理方法研究

瓮福磷矿穿岩洞矿段在从地下开采转露天开采的过程中,针对穿岩矿段地下采空区的分布特点,采用巷内强制崩落充填采空区、强制放顶处理采空区和顶板覆岩硐室爆破法强制放顶处理地下空区这三种方式对地下开采留下的采空区进行处理,取得了良好的效果。     

地下煤炭开采对地表油气设施的影响距离研究

地下煤炭开采之后,采空区上覆岩层中会形成一个沉陷盆地,直接威胁到区域内油气设施的安全。以鄂尔多斯盆地大牛地气田与葫芦素煤矿重叠区域为研究背景,采用概率积分法和现场观测,分别对地下采煤过程上方地表的移动变形情况进行预计和测量,通过对比分析,确定采空区影响范围,从而确定交叉开采避让距离,保障油气设施的正常运行,为大牛地气田与其它共生煤矿交叉条件下油气井、管道及地面油气设备设施的安全防护提供技术支撑。     

露天开采回收规划区压覆资源方案研究

为了研究地下开采矿山规划区压覆资源的回收方法,以某矿为研究对象,针对地下开采回采率低、安全隐患大以及地表沉降严重的缺点,在分析压覆资源区矿体赋存条件的基础上提出了采用露天开采回收压覆资源的方案。综合运用采矿作业与数理分析相结合、理论分析与实例相结合以及建立经济学模型等多种手段与方法,对压覆资源开采工艺、开采程序、复垦重建以及经济与社会效益进行研究。大大提高了回采率,减少了矿产资源的损失。     

近距离煤层联合综放开采矿压显现规律研究

近距离煤层在开采过程中易形成采空区和残留的区段煤柱,会导致其下部煤层的顶板结构和应力条件发生变化,从而使巷道围岩变形严重。以晋邦得矿为研究背景,利用数值模拟软件对煤层与采空区交接应力分布及底板应力分布进行模拟分析,确定了下煤层巷道合理布置位置,同时通过对上工作面不同回采范围下煤层巷道变形进行分析发现,当上煤层工作面回采距离为0 m～60 m时,煤层巷道变形量最大,而当工作面回采大于60 m时,巷道变形量较小,巷道较为稳定。本研究为近距离煤层开采提供一定的参考。     

大采宽工作面开采沉陷规律的FLAC3D模拟研究

为得到余吾煤业在大采宽开采条件下的沉陷规律,以便提出切合实际的防治措施,以余吾煤业S1202工作面为研究背景,运用FLAC3D对该工作面的开采沉陷进行模拟分析,得出了地表移动变形规律及其最大值。将FLAC3D模拟工作面停采时得到的地表最大下沉量和水平移动量与现场实测值作对比,结果表明两者相对误差较小,验证了模拟结果的准确性。对余吾煤业及其他矿区大采宽工作面的开采沉陷预测具有借鉴意义。     

开采沉陷区上覆浅埋管线灾害风险评价

对煤层开采引起的地表沉降进行计算,分析地表沉降对管道变形造成的影响,计算管道允许发生的最大沉降值。管线风险状况的评估需要对变形情况进行准确监测,并建立变形数据库系统,管线风险评价标准也需要进一步完善。     

充填工作面上覆岩层运移规律数值模拟分析

为了取得邢台矿7623充填工作面开采的充填效果,通过采用UDEC离散元分析软件,模拟分析不同等价采高充填开采时上覆岩层运移特征,得到7623充填工作面上覆岩层运移弯曲下沉及地表变形规律和充填效果。该技术的成功应用,为存在类似问题的充填工作面提供了可借鉴的经验。     

综合机械化密实充填开采建筑物下压煤技术

基于目前矸石、粉煤灰固体、膏体密实充填综合机械化采煤物料输送、充填开采装备、规模化充填工艺等关键技术,并结合实例,分析了充填采场矿压显现、覆岩及地表移动变形特征。根据目前充填采煤技术的发展,给出了减少充填材料成本、科学实施充填采煤、降低充填作业劳动强度的技术性建议。     

开采引起的覆岩崩落与地表移动

本文目的在于总结国内外缓倾斜和倾斜金属矿山开采所引起的上覆岩层崩落与地表移动特征及其有关参数,提出减少矿山损失的措施。文中第一部分着重介绍了开采引起的地表移动与变形参数的计算方法,指出确定地表移动范围的两种常用方法:“开采主要影响范围”     

崩落转充填开采地压显现规律及稳定性监测

露天转地下开采后,在进行崩落法转充填法开采过程中,过渡采场的稳定对维护露天边坡的稳定至关重要。采用FLAC~(3D)对无底柱分段崩落法转分段凿岩阶段空场嗣后充填法开采过程中的采场地压显现规律进行了数值模拟分析,结果表明:崩落法采场底部结构中的应力较开采前增大了2 MPa;充填法二步骤开采矿柱时,采空区两侧及顶板应力突增2 MPa。采用钻孔应力计等仪器对310#矿房回采过程中采场的稳定性进行了为期56d的现场监测,监测期间采场应力变化幅度较小(3.0~4.2 MPa),监测区域平均收敛速率仅为0.086~0.20mm/d,采场整体较稳定,验证了数值模拟结果的准确性。     

急倾斜中厚矿体开采破碎围岩移动规律研究

针对某锑矿体上盘围岩破碎的复杂条件,为了保证采矿作业的安全,采用模拟环境再造的方法将中厚矿体进行分区开采,首先分层开采靠近上盘破碎围岩的矿体,然后充填形成人工护壁,最后分层开采靠近下盘的矿体。运用三维数值模拟软件对矿体回采过程进行多组典型试验分析,比较人工护壁厚度、矿房长度、回采高度和充填材料等对围岩移动变形影响的主次关系,并分析开采过程中围岩的移动规律。研究结果表明,人工护壁厚度对破碎矿体围岩移动影响最大,然后依次为充填材料、矿房长度和回采高度,因此,确定合理的人工护壁厚度是控制围岩变形破坏的关键。