大尹格庄金矿采场溜井破坏原因分析及修复研究

针对大尹格庄金矿采场溜井的垮塌破坏情况,进行了调查分析;根据巷道及溜井位置建立计算模型,对采场溜井破坏情况进行数值分析,分析溜井围岩的最大位移、塑性区、应力特征和破坏程度,研究了大尹格庄金矿6901采场溜井的破坏机理。总结出围岩稳定性、冲击摩擦和爆破震动是造成溜井破坏的主要原因。根据现场具体情况和数值模拟结果,确定溜井改造修复方案,采取了对垮塌井筒封闭处理,施工一斜溜道与原先溜井贯通,同时对斜溜道井壁进行混凝土和锰钢板支护加固。5年多的使用实践证明,工程应用效果良好。     

萨热克铜矿采场爆破对相邻采场的影响

地下矿山采场爆破对相邻采场围岩的稳定性造成扰动是不可避免的,当爆破单段起爆药量过大时,采场容易出现片帮或冒顶。因此研究地下采场回采时爆破振动对相邻采场的影响,从而保证地下采场的安全和稳定是很有必要的。结合新疆萨热克铜矿生产情况,采用现场爆破振动测试和数值模拟分析相结合的方法研究萨热克铜矿地下采场爆破振动对相邻采场围岩的影响,利用萨道夫斯基经验公式对测试数据回归分析,得出地震波传播衰减公式。数值模拟研究爆破过程中邻近洞室的质点振动速度特点,相邻采场洞壁动应力分布规律以及爆破动应力与振动速度的关系。     

金属矿山溜井问题研究现状及方向

溜井在使用过程中频繁发生的堵塞现象和井壁变形破坏问题,已成为影响矿山安全高效生产的重要因素。将溜井问题归纳为溜井堵塞和井壁稳定性两大问题,并系统分析、总结了溜井问题的研究现状及存在问题。溜井堵塞问题表现为其底部放矿过程中井内物料流动中止,井壁稳定性问题主要表现为井壁变形、失稳和跨塌。研究表明：①矿石含水率、粉矿含量、放矿漏斗角、贮矿高度、贮矿时间以及矿岩块度与溜井直径之间的匹配关系,井壁支护结构脱落与井壁围岩垮塌产生的大块,以及溜井使用管理方面存在的问题,是造成溜井堵塞的主要原因;②矿（废）石的粒度分布特征及其物理力学特性,溜井工程围岩的地质结构特征及其应力场特征,溜井结构、井壁支护强度及其相互关系,是溜井井壁产生变形破坏的主要原因;③矿（废）石在溜井中运动与井壁接触并产生力的作用,使得溜井井壁受到冲击、剪切和摩擦损伤,是溜井井壁产生变形破坏的根本原因;④溜井堵塞后的爆破疏通和临近溜井的掘进爆破,加剧了对井壁的人为破坏。在上述分析的基础上,认为今后溜井问题的研究应着力于：①研究溜井堵塞各影响因素之间的关系,建立相关数学模型,探讨溜井结构及其相关尺寸的设计准则,预防溜井堵塞;②揭示溜井中物料的运动规律及其对井壁的力学作用机理,改善溜井结构及其支护方式,从根本上解决溜井稳定性问题;③研发应力释放技术和高应力环境下的工程支护技术,是解决深埋溜井井壁应力致裂破坏问题的主要研究方向;④从溜井的设计、使用与管理角度预防溜井堵塞,研发溜井堵塞的非爆破疏通技术,减轻爆破对井壁的损伤。     

骨料矿山爆破粉矿率控制技术研究

控制爆破粉矿产率是减少骨料矿山矿石损失,促进骨料矿山高质量发展的重要途径。以某石灰石骨料矿山为例,首先通过矿山现场取样,开展了岩石动力学试验,结合破碎体筛分试验,分析了动载作用下石灰石破碎特征,讨论了控制粉矿产生的能耗密度范围和对应的动载强度范围。然后,以试验结果为依据,引入动载强度和质点振动速度峰值判据,开展了不同孔间延期时间台阶爆破数值模拟,以降低爆破粉矿产率为目标,并兼顾控制爆破大块产率,对孔间延期时间进行了优化。最后将优化后的延期时间用于矿山生产爆破,验证优化效果。研究表明：控制粉矿产生的合理能耗密度为1.85~2.05 J/cm³,对应的动载强度为200~205 MPa;数值模拟结果显示,延期时间为20 ms时,爆破粉矿率和大块率均较低,爆破效果最佳;矿山孔间延期时间调整为20 ms后,爆破粉矿率降低了6.12%,爆破大块率和平均破碎尺寸也相应减小。     

某地下矿山主溜井垮塌对主井的影响分析研究

采用三维激光探测系统(CMS),对某矿山垮塌主溜井进行三维激光探测,获得垮塌空间三维坐标,利用3Dmine软件建立溜井垮塌空间三维可视化模型,及时掌握主溜井垮塌形态。运用FLAC~(3D)软件对主溜井垮塌破坏情况进行数值模拟,重点分析了主溜井垮塌对主井的影响,掌握了主溜井围岩的地压分布及垮塌破坏状况。数值模拟过程表明:主溜井正在加速垮塌,主井井壁没有出现塑性破坏,井壁最大弹性位移值达到了15 mm,主井-105~-135m区域为应力集中区,垮塌空间顶板上方区域出现了约30 m的拉伸塑性区。研究结果可为矿山应对主溜井垮塌的措施提供技术指导。     

某硬石膏矿地下开采长期稳定性研究

为了研究某硬石膏矿长期稳定性,通过构建矿山开采模型,采用Burgers蠕变本构模型,对矿山开采全过程进行数值模拟分析。结果显示,随着采空区存续时间变长,各中段采空区水平位移差和垂直位移越来越大,增加幅度逐渐减少,围岩变形趋于稳定。石膏矿模拟开采后100 a内的最大主应力值为21.7 MPa,采场围岩最大垂直位移为35～40 mm,最大Y向水平位移量为36 mm,最大X向水平位移量为26 mm,均处于允许强度和变形范围内。该石膏矿采场围岩长期稳定性较好,为类似石膏矿山长期稳定性分析提供了可供参考的案例。     

露天矿溜井直接爆破降段法

采用采场内平峒溜井开拓运输的露天矿,随着采矿场的下降,经常要进行溜井降段。目前,国内露天矿的溜井直径,一般为允许溜放矿石最大块度的3～5倍。为不使降段爆破产生的大块堵塞溜井,通常用的是贮矿爆破法,即首先将井筒贮满矿石,而后在降段井颈周围穿孔、爆破。这种工艺方法比较可靠,但很繁杂,尤     

西沟矿溜井降段爆破技术实践

随着台阶面的开采,露天矿山溜井需要进行爆破降段.甘肃西沟矿的1#溜井形状已不规则,常规降段爆破无法保证爆破效果,研究采用大小孔径混合穿孔模式进行降段爆破.首先由FlexiROC T40型潜孔钻机在溜井口周围钻3排?90 mm的倾斜辅助孔,倾斜辅助孔与垂直主爆孔衔接,辅助孔提前起爆形成自由面;再由?200 mm的主爆孔对...     

用沙坝矿采场顶板稳定性模拟分析

贵州开磷矿业公司用沙坝矿主体为缓倾斜矿体,采用机械化盘区分段充填采矿法开采,通过研究采场跨度与顶板稳定性之间关系确保了作业人员安全和稳定生产.建立合理矿山开采力学模型后,对不同跨度采场在未支护方案下进行数值模拟分析表明,采场整体位移变化基本服从近对称分布;靠近开挖边界处围岩位移最大,距开挖边界越远,围岩位移越小,且移动方向均指向采空区;采场跨度在20m以内,采场顶板不发生破坏;当超过25m以上时,采场顶板出现较大拉应力,顶板开始发生破坏.     

深部硬岩矿床采动应力理论与解析方法

深部高应力特殊环境条件下的采场受开采扰动的影响,围岩经常失稳破坏,给矿山生产、设备和人员安全带来了严重影响,为此,提出了深部矿体开采诱发采动应力概念,在传统圆形应力分析计算应力分布的基础上,建立椭圆形采场结构物理分析模型,应用弹塑性物理力学模型对深部倾斜、水平椭圆形采场围岩的采动应力进行解析和计算,推导出椭圆形采场上盘、顶板采动应力计算公式;在此基础上,引入岩体强度因数(RSF),通过采动应力与安全系数(F)和岩体强度乘积之比,进行采场围岩体稳定性判断。以某铜矿1 500 m深采场为实例,分析判断采场上盘围岩失稳。本研究为深部采矿方法设计、采矿结构尺寸计算与采场稳定性分析提供理论基础。     

不规则煤柱影响下旋采工作面冲击地压防治技术

唐口煤矿3303工作面初采期间存在多个不规则煤柱,对工作面的围岩应力状态和分布规律造成了不利影响,工作面存在冲击地压发生可能性。为了防止工作面初采期间冲击地压的发生,对工作面初采期间的应力状态进行了数值模拟研究,分析了倾斜推进、旋采和水平推进3个阶段的工作面围岩应力状态变化及其冲击危险性,划分了6个冲击地压危险区域。回采过程中对危险区域进行应力监测,若发现危险立即采取放炮卸压措施解除冲击地压危险。实践证明通过冲击地压危险区域的划分和危险性分析．继而采取相应防范措施可有效地防止工作面冲击地压的发生。     

某矿43308沿空留巷围岩控制技术研究

针对某矿43308综采工作面运输巷采用柔模混凝土沿空留巷的方法保留下来的工程背景,在该工作面生产地质条件的基础上,对运输巷超前影响段及留巷段矿压显现规律进行数值模拟分析,结果显示,巷道超前影响段垂直应力峰值在工作面前方5~10 m的位置,较大影响范围为30 m;而在留巷段,在工作面侧向应力扰动下,围岩应力环境劣化,围岩变形加剧。对运输巷设计了超前段、滞后段补强的支护方案及巷旁支护方案,现场监测显示留巷围岩稳定。     

煤矿动压巷道围岩稳定性协同卸压控制技术研究

煤矿动压巷道围岩的稳定性对矿井安全生产至关重要.为有效控制采动压力影响下的巷道失稳变形,以德通煤矿2201工作面动压巷道为工程背景,对动压巷道破坏现象及围岩应力演化规律等进行分析,结果表明:开采动压周期性叠加使巷道围岩垂直应力集中并呈双峰拱形非对称分布,巷道变形呈抛物线形,应力集中和位移最大区域巷道易失稳.因此,提出以...     

尾砂胶结物充填采空区围岩稳定性数值模拟

矿柱的安全回采及采空区处理直接关系到矿山的可持续发展与人员的安全。以内蒙古某矿区铁锌多金属矿山工程地质为依据,采用超声波测试技术,探测多次爆破下回采巷道围岩损伤累计增长规律,通过尾砂胶结物充填技术,以FLAC3D模拟巷道围岩在外界荷载作用下的受力情况,主要是应力、应变及变形位移量的分析,对矿山安全回采方面具有较为重要的理论意义和工程应用价值。     

沿空动压巷道围岩稳定性数值模拟研究

为了对沿空动压巷道围岩稳定性进行研究,分析了静压作用下和动压作用下围岩失稳机理,采用FLAC3D数值模拟软件,根据工作面和巷道的力学参数,建立模型,研究了上区段巷道围岩稳定性变化情况、沿空巷道开挖后围岩稳定性分布情况以及不同回采位置处,下区段巷道围岩主应力、位移变化、塑性区分布情况。研究得出,围岩的位移和主应力变化均在可以控制的范围内,表明在邻近工作面的采动影响下,沿空动压巷道不会受到很大程度的影响,能够满足工作面回采的影响。     

深孔爆破切顶对沿空留巷围岩稳定性影响的研究

为了在山西省南阳煤矿３２０７工作面顺利实施沿空留巷无煤柱开采,在靠近巷旁支护墙 的采空区侧进行超前深孔爆破预裂顶板,通过数值模拟计算和现场工业试验,进行了深孔爆破切 顶对沿空留巷围岩稳定性影响的研究。 以南阳煤矿３２０７工作面运输巷沿空留巷为背景,构建了 数值模拟计算模型,计算了留巷的顶、底板位移和墙体、煤帮的位移,分析了留巷围岩的应力分布 与变化。 数值计算表明,切顶后沿空留巷围岩应力和位移的减小幅度较大,围岩稳定性显著提 高。 现场工业试验研究表明,深孔爆破切顶能有效地消除悬臂梁顶板对留巷围岩的旋转挤压破 坏,有助于沿空留巷结构保持稳定和完整。     

爆破作用下低渗砂岩铀储层的岩石损伤范围研究

爆破增渗方法可有效提升地浸采铀效率，而爆破范围是影响增渗效果的关键参数。为了研究低渗砂岩铀矿中爆破损伤范围分布特征和裂纹扩展规律，基于LS-DYNA软件，采用RHT材料模型，分析了不耦合系数K和地应力对砂岩爆破损伤区范围和裂纹扩展的影响规律。结果表明：随着不耦合系数K的增大，岩石的粉碎区半径逐渐减小，缩减至同炮孔半径近似；裂隙区裂纹呈现先增大，后稳定的分布规律，在K=1.75取得了较好的爆破效果。随着地应力的增大，岩石的粉碎区形状和范围基本不发生变化，而裂隙区范围整体呈现先缩小后稳定的分布规律。本研究对低渗砂岩铀矿爆破增渗中爆破范围的确定具有理论指导意义。     

厚硬顶板宽煤柱临空巷道冲击地压防治技术研究

为研究厚硬顶板宽煤柱临空巷道冲击地压致灾机理,以彬长矿区文家坡矿4104工作面为工程背景,采用理论分析、数值模拟、现场监测等方法,研究分析了两次回采扰动下宽煤柱垂直压力分布状态及覆岩活动规律,得出了该矿工作面集中动、静载荷的演化机制及冲击地压致灾机理。针对4104工作面临空巷道44.5m宽煤柱及顶板以上20m处厚硬砂岩岩层,设计了基于帮部煤体爆破卸压及顶板深孔爆破预裂卸压的动静载荷分源治理补强方案,通过微震监测结果分析,相比措施调整前临空巷道围岩活动性降低了95%,防治效果显著。     

三山岛金矿深部采场动力灾害监测与分析

三山岛金矿属于典型海底开采金属矿山,现已进入深部开采,采场地压显现活动增多,深部区域矿体开采过程中诱发动力灾害的监测技术亟待提升解决.选取三山岛金矿典型采场作为试验采场,构建爆破模型;同时确定监测区域,采用局域式微震监测技术进行监测,对采场开采过程围岩受应力变化及爆破扰动造成岩体微破裂事件进行监测分析,结果表明现有扇形...     

某铁矿巷道爆破试验及改善爆破效果措施分析

通过试验发现大顶山矿区岩石巷道爆破主要存在围岩超欠挖严重和半孔痕保留率低等问题,有针对性地提出了解决这些问题的措施。对于改善地下矿山破碎岩体小断面巷道爆破效果具有一定的参考价值。