地下空区激光三维探测应用研究

安全准确地探测地下空区形状,尤其是一些由于安全原因不可进入的或无法进入的空区,对空区的详查、处理以及矿山安全生产有着及其重要的作用。由于常规空区探测方法的局限,运用空区激光三维探测仪从地表对地下不可进入采空区进行了三维探测,探测结果很直观地显示了所测空区的形状。根据探测数据分析了各所测空区的基本情况,详查各开采台阶下空区的分布情况。数据经过处理后导入SURPAC和矿山各阶段CAD现状图,并用空区平面图中的网格交点顶底板标高来代替设计中需要的剖面图,为台阶爆破和空区处理提供可靠的数据。比较了通过各钻孔实测的空区高度和扫描数据中对应点的空区高度,比较结果显示,激光扫描能够满足对空区精确的三维探测。     

多矿区复杂空区三维建模与处理技术研究?

采空区是矿山采场重要的安全隐患,如不及时处理会对井下人员的生命财产安全造成重要威胁。针对乌后紫金三个相邻矿山采空区的现状,在调查清楚空区形态及体积的基础上,采用空区模型混合创建法建立了多矿区空区三维模型,对多矿区空区之间的相互影响进行安全性分析,之后对连片空区提出治理方案,对乌后紫金三个矿区后续安全开采及空区的协同处理具有重要的工程意义。     

某民采矿山空区调查及治理方案研究

民采矿山空区错综复杂,采用先进的CMS空区扫描系统,可以清楚地掌握空区的三维状态。根据CMS系统调查数据,采用数值模拟明确空区的稳定性。利用尾砂进行充填,不仅消除安全隐患,而且减少了地表尾砂堆放场地,保护了环境。     

基于CMS及DIMINE-FLAC~(3D)耦合技术的采空区稳定性分析与评价

在矿山安全生产建设中,对井下空区进行探测、对空区安全性及地表移动规律等进行分析评价,以及制定科学合理的空区处理方案非常重要,这对延长矿山现有资源的开采年限,为矿山的安全高效开采制定科学的开发利用方案具有重大的现实意义.应用空区探测系统(CavityMonitoringSystem,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DIMINE建立起了空区的三维形态模型,通过耦合方法实现在FLAC3D中生成能准确反映空区和围岩地质结构及岩性条件的数值模型,简化复杂空区稳定性计算的结果,并提高了准确性和可靠性.结果表明,使用地质模型转换的数值计算模型,对采空区稳定性进行了成功的模拟,并证明采用"地质-数值"耦合方法的方法对采空区稳定性研究是可行的.     

矿体遗留采空区灾害隐患评估及治理研究

根据105#矿体详查结果,对矿体内民采采空区及其遗留坑道进行了统计和分类,详细介绍了空区的规模和分布情况,并对空区的危害和隐患进行了评估,提出并制定了切实可行的空区治理方案,同时也制定了与之对应的空区治理实施过程中的地压监测方案。通过近1年的空区治理施工,已治理结束的空区均达到或超过了预期效果。     

充填采矿法在民采滞留多空区矿床的实践

为了研究适合民采滞留多空区矿段的充填采矿法,以福建某多金属矿为工程背景,调查了民采空区的特点及成因,介绍了充填采矿法在该矿的应用,并分析了这些空区对充填采矿法的影响;结果表明,民采空区主要分为巷道式空区和洞式空区两大类,充填法应与其他方法联合才能合理开采巷道式空区矿床,应开发适合洞式采空区的充填技术。     

基于C-ALS实测的采空区三维建模技术及工程应用研究

3D激光探测法是目前国际上一种新型空区探测方法。采用先进的空区探测系统(C-ALS)对金属矿山形成的采空区进行精密探测,在此基础上,运用大型矿山建模软件Surpac建立采空区三维模型,并得到空区的形状、空间位置、体积大小。通过对模型的后期处理与应用,从采场周边超挖量、顶板冒落、矿柱垮塌量及回采贫化率指标的计算角度研究了采场回采效果,为采矿技术人员对地下空区的后续分析和处理提供了可靠的科学依据。     

露天境界内地下复杂采空区的探测与治理

介绍了洛阳栾川钼业集团股份有限公司三道庄矿区露天境界内地下采空区的赋存状况、探测方法及其分类。对不同类型的空区,选择不同的方法进行处理,已成功探测和处理了大量空区,为矿山的持续安全生产创造了条件。对国内外同类型矿山资源的安全、合理的开发利用具有重要参考意义。     

缓倾斜薄矿体开采空区群精确数字化及稳定性分析

为分析缓倾斜薄矿体回采形成的大量空区的稳定性,根据空区位置和开采现状,采用激光3D扫描进行空区数字化,建立精确的空区群三维形态模型和数值计算模型.对建立的空区群数值模型进行计算,按照下行式和前进式的回采顺序逐步模拟形成空区群,得到了次生应力平衡之后的最大主应力云图、最小主应力云图、位移云图.数值模拟结果表明矿柱尺寸对采...     

天马山硫金矿段高大型复杂空区群充填技术研究

根据天马山硫金矿段中深孔(或深孔)爆破落矿后形成的采空区体积较大、且空区之间存在相互贯通、空区形态复杂的特点,提出整体密闭分段多点充填工艺,并结合采空区的实际情况,通过充填挡墙受力分析,确定挡墙结构及厚度。采用空区悬挂脱水管的方式加快空区脱水,同时对空区排出的水经过沉淀后经排水沟排往水仓。根据充填工艺特点制定充填跑浆预防方案及充填过程中相应的安全措施。实践应用证明此工艺适合于该类型空区,效果较为理想。     

基于实测的采空区隐患分析及治理研究

为处理某金矿民采采空区的隐患,运用3D激光探测系统对采空区进行探测,结合建模软件Surpac建立三维可视化模型,得到了空区的体积、暴露面积、围岩垮塌等信息。在此基础上,对采空区隐患进行分析,结合矿山实际情况,提出充填-封闭联合治理方案。建立地压监测系统以验证空区治理效果,地压监测数据显示,空区治理后,围岩的位移趋于平稳,应力减小,表明空区的治理取得预期的效果。     

CMS实测地下矿采空区建模及稳定性分析研究*

传统的采空区稳定性分析建立的数值分析模型,对空区的形状进行过多的简化,使得建立的空区模型过于简单,稳定性分析的结果可靠性较差。借助三维激光空区监测系统对地下矿山采空区进行三维扫描,精确的获取激光头到空区边界的距离。将全站仪测量的定位点坐标输入到CMSposprocess处理软件,将生成的数据输入到矿业工程软件3Dmine中建立起空区的实际赋存模型。研究用VC++编写出可以将3Dmine软件输出的块体质心点坐标直接导入有限差分软件FLAC3D中的应用程序,从而建立起空区力学模型,形成从实测模型到力学计算模型的新方法,大大提高了采空区稳定性分析的准确性和可靠性。结合石人沟铁矿空区稳定性分析工程实践,对石人沟铁矿-60 m水平南区空区进行静力计算,分析空区稳定性,获得了良好效果。     

大中铁矿Ⅱ~#矿体采空区处理方案研究

针对大中铁矿Ⅱ#矿体开采后存在的空区危害,提出了采取控制冒落与诱导冒落相结合的采空区处理方案,按空区冒落气浪冲击原理建立了模型,并对冲击危害进行了评价,建议设置空区垫层厚度、地表陷落区的圈定及警示标记,有效地解决了大中铁矿的空区危害。     

空区三维激光探测技术及稳定性分析

由于受采空区周边地质条件和探测技术的制约,传统空区探测技术手段无法得到工作人员不能进入的空区精准数据,以此为基础进行采空区稳定性分析的可靠性程度很低。利用三维激光扫描系统（MDL-VS150）对空区进行精准的激光扫描,基于三维激光探测所得的点云数据,结合3Dmine软件建立采空区的三维实体模型,运用FLAC3D软件进行空区稳定性分析。根据计算结果对某铁矿采空区的位移和应力进行分析,采空区垂直位移量最大为4.437 cm,围岩的最大拉应力和压应力分别为0.795、3.221 MPa,均小于岩体的抗拉及抗压强度。由此表明,采空区处于稳定状态,在短期内不会发生破坏,但为了矿山长期发展应对空区及时采取有效处理措施。     

药室爆破在黑箐铜矿采空区处理中的应用

通过调查研究黑箐铜矿的采空区情况,使用药室爆破为主的方案对采空区进行了处理,爆破炸药量达26 t。爆破后空区上覆岩石按预期塌陷,成功的消除了采空区安全隐患。药室爆破处理空区的方法具有处理规模大、处理成本低、见效快、安全可靠的优点。     

基于CMS空区探测的贫损控制技术

运用空区激光探测系统(CMS)和大型矿床三维软件Surpac等数字化工具,结合我国大爆破采场分段爆破实际,研究形成了一种基于CMS空区探测的贫损控制技术。采用CMS对采场首爆区进行三维探测,运用Surpac构建空区三维可视化模型,准确获取采场空区三维形态和实际边界,并与设计边界进行对比,利用对比结果优化下步骤回采爆破参数设计,从而达到控制矿石贫化、损失的目的。实践应用表明,该方法获得的采场空区信息可靠,采场边界准确,可有效指导采场下步骤回采,有效降低采场贫化和损失,提高资源回收率。     

大跨度空区顶板失稳临界参数及稳定性分析

为分析复杂空区顶板的稳定性,用力学理论与数值模拟相结合的方法对空区顶板的稳定性进行综合分析。采用简支梁理论、荷载传递交汇线理论、厚跨比法对空区顶板失稳临界参数进行计算,运用FLAC3D数值模拟软件对空区围岩的稳定性进行研究。结果表明,空区顶板的结构参数超出顶板失稳的临界参数的范围,空区处于失稳状态;空区稳定性数值模拟分析得出空区顶板中央位移较大,最大为4.7 cm,空区之间矿柱侧向位移较小;空区顶板最小主应力接近于拉应力状态;在空区顶板、底板及矿柱都有不同程度的塑性区分布,尤其是在矿柱上,分布范围较广,说明空区围岩稳定性较差,空区处于失稳状态比较明显,应及时采取措施治理空区。由此可见,基于FLAC3D的数值模拟分析空区稳定状态,可综合考虑影响空区失稳的因素,较真实反映空区围岩的应力应变及塑性分布状态,具有广泛的适应性。     

中深孔爆破处理复合空区的思考与探索

空区的处理对矿山的发展建设有着重要的意义。不同空区的赋存情况就要有不同的处理方法。在洛钼集团矿山公司成功实施了硐室爆破和中深孔爆破处理空区后，又成功实施了中深孔处理复合空区。     

永安煤矿3108复采工作面老空区分布探讨

针对永安煤矿3108运输顺槽和3106切眼掘进过程中遇空区、空巷的问题，采用理论与实践相结合的方法，对可能存在老窑空区、空巷等的位置进行探讨。通过现场实际测量空区、空巷间保安煤柱的距离以及空区、空巷的尺寸等数据后，进行了综合研判，预判A-6空区可能是最后一个空区，预测在掘进约117～135 m处有可能遇见A-10空区，经现场验证A-6为最后一个空区。针对掘进过程中可能遇到的空区、空巷位置，提前采取应对措施，以保障安全生产。     

塌陷空区治理及稳定性分析

毛坪铅锌矿在采矿活动中,地下空区发生了垮塌,导致矿区地表边坡出现多处塌陷坑及裂缝,危及了地表的安全,影响了井下矿体的回采。对山坡坍陷开展工程地质调查,并分析其成因,提出井下塌陷空区采取充填及封闭处理,对地表塌陷坑进行高、低压注浆加固固结充填体,并清理地表危岩。采用数值模拟的方法,进行了空区治理前及空区治理后的稳定性对比分析。分析结果认为矿山采用的治理方法能够保证矿山地表稳定,保障矿山深部矿体的安全开采。