云南昭通市铅锌矿古采空区塌陷地质灾害治理

云南昭通市铅锌矿开采过程中,受井下采空区影响,矿区山体坡面出现多处塌陷及裂缝,严重威胁矿山安全生产及下游城镇安全.为解决矿山所面临的山体崩塌等安全问题,通过地球物理探测得到井下采空区分布情况,采用弹塑性有限元软件分析采空区及山体稳定性状况,制定以充填法为主、封闭为辅的空区治理方法,消除井下采空区对地表山体稳定性的影响,消除地质灾害进一步发展的安全隐患.     

符山铁矿尾矿库民采空区治理技术研究

采空区治理在预防矿山地质灾害中具有非常重要的地位。为了确保符山铁矿尾矿库的安全稳定运行,针对某民采铁矿采空区进行了三维激光探测,对采空区的稳定性及冒落后果进行了分析,提出了综合的治理方案。治理方案实施后,消除了井下民采空区重大安全隐患,保证了尾矿库安全稳定及矿山的正常生产,可为其他矿山采空区治理提供参考。     

基于Geomagic-Midas-FLAC3D的采空区稳定性分析

井下采空区稳定性分析是金属矿山常需面对的问题,采空区稳定性关系到空区周边开采的安全,对矿山安全生产、经济效益、社会效益等都起到至关重要的作用。从采空区现状调查出发,采用三维模型构建、理论计算及三维数值模拟对井下采空区稳定性进行了计算与分析,研究结果表明:在矿山开采现状条件下,对采空区进行了实地调查及三维激光扫描,切实掌握了各中段采空区的详细分布状况;采用Geomagic软件对采空区模型进行了精确解译,并精简了模型三角面片,可快速统计采空区长、宽、高及体积等基本参数,同时为模型构建提供了基础条件;采用理论计算及三维数值模拟两种方法对井下采空区稳定性问题进行了深入研究,并对井下采空区进行了稳定性安全分区分级。研究结果可为金属矿山采空区稳定性分析及采空区治理提供科学依据。     

黄岗铁矿采空区稳定性评价及治理方案研究

为对分段空场法和浅孔留矿法采后的空区进行治理,通过工程地质调查及室内岩石力学实验,获得了开采区域内上盘大理岩岩组、磁铁矿岩组、下盘矽卡岩岩组的岩石物理力学指标;通过计算岩体的稳定性系数,结合Mathews图解方法,得出了岩体的容许水力半径,对采空区的稳定性分级进行了判定。结合国内外采空区处理的经验和矿山实际情况,选择采用废石充填采空区方案对处于过渡区的采空区及其他需要及时处理的采空区进行治理,对其他采空区进行封闭处理。结果表明,实施采空区综合治理方案后,安全有效地对采空区进行了治理,消除了采空区对井下正常生产的影响。     

应用局部切槽放顶技术处理采空区的研究

通过对辽宁金凤黄金矿业有限公司采空区稳定性进行分析与评价,采用小范围强制崩落空区顶板围岩,而后令其缓慢自行冒落充填采空区的处理方法,成功消除了335#采空区可能发生的较大范围自然冒落造成的冲击地压灾害,确保了井下安全生产,为类似条件矿山提供经验参考。     

FLAC在采空区稳定性分析中的应用研究

地下开采会产生大量的采空区,大规模的采空区可能会对矿山的设备和作业人员造成巨大的危害,所以采空区的稳定性对于矿山来说是相当重要的。通过FLAC数值模拟的方法对东升庙铅锌矿900中段以上的采空区稳定性进行分析,并对9#矿柱的回收前后所造成的对采空区稳定性的影响作出了分析,分析表明回收9#矿柱不会对采空区稳定性造成太大的影响。在工程实践中,900中段以上的9#矿柱已回收完,并未对采空区的稳定性造成大的破坏,说明FLAC对矿山的安全生产起到了一定的技术指导作用。     

新疆某铜矿采空区治理与监测方案研究与应用

新疆某铜矿是多年开采的矿山，矿山开采采矿方法为分段凿岩阶段空场采矿法和全面采矿法，在开采过程中形成了一定规模的采空区，给未来生产造成了较大的安全隐患。为了消除或减小采空区对矿山安全开采的危害，针对采空区存在的现状，本文通过采空区调查、工程地质调查及采空区采场稳定性研究、采空区缓冲层厚度研究、安全对策措施研究等，提出了“充、崩、封”相结合的采空区治理方案以及常规地压与单通道声发射相结合的地压监测方案。为矿山的采空区治理和安全有序生产提供决策依据和技术保障，也可为类似条件矿山的采空区治理提供一定的借鉴。     

矿山采空区对开拓系统影响的定性分析及快速呈现

采空区是矿山安全生产的重大隐患，尤其一些小型民营矿山，井下采空区错综复杂，对矿山的安全生产影响较大。开拓巷道作为矿山生产的咽喉，必须布置在采空区移动影响范围之外，确保安全可靠。小型民营矿山常采用较低成本的斜井开拓，斜井工程很难直观从平面上分析与采空区的相互关系。在Autocad平台下，通过建立矿山开拓系统和采空区实测的三维立体图，可直观呈现采空区与开拓系统的空间关系。在Autocad内以空间体形式展示采空区移动影响范围，可快速定性分析采空区对开拓系统的影响，为矿山安全生产作出决策。     

高山峡谷地区老矿山复杂古采空区上部地质灾害分布及治理

毛坪铅锌矿属构造侵蚀、溶蚀相间的高山峡谷地貌,矿区经过多年开采,形成许多形状复杂和空间分布不确定的古采空区,曾诱发塌陷、山体开裂、崩塌等一系列地质灾害,威胁矿区周边居民及矿山工作人员生命财产安全。本文对毛坪铅锌矿古采空区与地质灾害点空间分布进行了分析研究,总结两者空间分布的规律,古采空区是诱发矿区地质灾害链形成的主要原因,两者在空间位置上关系密不可分。矿山通过采取对古采空区上部塌陷区充填、钻孔注浆固结、充填山体裂缝等治理措施,有效治理了矿山因古采空区诱发的一系列地质灾害,保障了矿山安全生产的同时,也有效保护了矿山工作人员及周边居民生命财产安全。     

FLAC在采空区稳定性分析中的应用

地下开采会产生大量的采空区,大规模的采空区可能会对矿山的设备和作业人员造成危害,所以采空区的稳定性相当重要.通过FLAC数值模拟方法对东升庙铅锌矿900 m中段以上的采空区稳定性进行分析,并对9#矿柱回收前后所造成的对采空区稳定性的影响进行分析,分析表明回收9#矿柱不会对采空区稳定性造成太大的影响.在工程实践中,900 m中段以上的9 #矿柱回收完后,确实未对采空区的稳定性造成大的破坏性影响,说明FLAC对矿山的安全生产起到了一定的技术指导作用.     

弓长岭露天矿含空区边坡稳定性研究

针对弓长岭露天铁矿含空区边坡稳定性问题,考虑不同大小、位置空区对边坡稳定的影响,利用FLAC和Geo-slope软件,分别模拟3种情况（包括36种情形）下边坡的稳定性：①不含空区;②空区分别位于边坡上部、中部、下部和坡角底部,这些空区距坡面的距离固定,改变空区的宽度;③空区大小确定,改变空区距坡面的距离。通过对比不同宽度、位置空区的边坡塑性区、位移云图和安全系数来分析空区对边坡稳定性的影响规律。结果表明：上部空区的存在有利于边坡整体稳定,但是影响边坡的局部稳定;中部空区的存在对边坡稳定性影响比较复杂,既有对边坡稳定有利的情况,也有对边坡稳定不利的情况;下部空区的存在严重影响边坡的稳定性。该规律对露天开采转地下开采很有借鉴意义。     

赣南某钨矿采空区稳定性评价及治理技术方案

金属矿山在地下开采过程中，如何保证矿区采空区的稳定性成为矿山安全生产的关键所在。本文以赣南某钨矿采空区为研究对象，进行采空区探测、稳定性评价与治理技术方案研究。研究在对该矿山开采历史及空区现状情况进行详细调查和整理的基础上，利用三维激光扫描仪扫描采空区得到其点云数据，结合3DMine软件建立该采空区的三维形态，基于未确知测度理论构建多指标综合评定体系，确定该矿区采空区的稳定性等级，并结合矿区采空区治理技术条件，提出了相应的空区治理技术方案，为矿山空区治理提供技术支撑。     

基于多种评价方法的复杂采空区群稳定性评价与分级研究

某露天转地下开采的石灰岩矿山由于早期开采不规范,在矿井内形成了多个采空区,严重影响矿山的安全生产。为消除采空区潜在的事故隐患,根据对相应空区的三维激光扫描探测结果,获取了12个空区的空间结构参数,建立了矿山复杂采空区的三维数值模型;利用顶板厚跨比法、简支梁模型分析法、Mathews 图解方法及矿柱安全系数法等方法评价了复杂采空区的稳定性,并划分了各采空区的稳定性等级。研究结果表明：3号空区和6号空区稳定性的评价结果为较不稳定,其他采空区的稳定性相对较好;3号空区不稳定是因为采空区顶板暴露面积较大或跨度较大,6号空区不稳定是因为采空区顶板厚度较薄。     

基于微震监测多方法的采空区群稳定性分析

精准分析采空区群的稳定性对于矿山安全生产有着重要的意义。以内蒙古白音诺尔铅锌矿地下采空区群为研究背景,首先采用三维激光扫描技术,建立地下复杂的采空区三维可视化模型;在此模型基础上应用Mathews图解法对空区顶板及上盘稳定性进行评价;并通过数值模拟方法,分别从采空区的位移场、应力场及塑性区分布,分析空区的稳定性状态;由前述工作指导设计了微震系统的传感器空间布置,最后从微震事件空间分布规律角度分析了采空区群的稳定状态。研究结果表明：3-5#和3-6#空区稳定性较差,3-2#、3-4#及3-7#空区稳定性一般,其他空区稳定性较好。研究成果可帮助矿山生产规避风险,同时也为后续采空区处理提供技术支撑。     

某方解石矿群空区稳定性数值模拟分析

地下开采的矿山采用空场法回采时,会留下许多采空区,当这些采空区构成群空区时,对矿山是一个重大的安全隐患,需要根据采空区的特性提出合理治理措施,因而群空区的稳定性评判至关重要。为了分析研究某方解石群空区的稳定性状态,进行了矿山现有采空区的调查,确定采空区的基本信息,然后采用数值模拟计算方法,建立矿山采空区三维立体模型,分别从采空区跨度和留设的点柱尺寸方面进行了3组模型的数值模拟计算分析,确定矿山采空区的安全跨度和安全矿柱尺寸,从而判断群空区的稳定性,为后续采空区治理提供理论依据。     

未确知测度理论在采空区危险性评价中的应用

采空区灾害是矿山频繁高发的灾害之一。将未确知测度理论用于评价采空区的危险性,考虑到空区稳定性影响因素数值的易取性和显著性,经综合分析,选取空区岩体结构、地质构造、围岩抗压强度、水文因素、采空区布置形状、矿体倾角、高跨比、采空区体积、埋深、最大暴露面积、暴露时间、采动扰动情况、相邻空区情况等13项因素作为空区危险性的判别指标。根据空区危险性等级和评价指标的分级标准,结合采空区失稳机理和相关研究成果,建立评价指标的单指标测度函数,采用信息熵理论计算指标权重和综合测度,依照置信度识别准则进行等级判定。对某金属矿12组空区危险性进行评判。结果表明,该法的判别结论与采用模糊综合评判法和物元分析方法得出的结果完全相符,这充分说明该方法是可靠实用的,可以在工程实践中推广应用。     

佛子冲矿采空区群模糊聚类分级及综合治理

为对佛子冲矿104#矿体采空区群进行稳定性分级及综合处理研究,在前期空区探测的基础上,基于三维数值计算软件ANSYS与FLAC^3D耦合,对采空区的稳定性进行模拟分析,选取空区顶板暴露面积及数值计算得到的采空区顶板最大主应力、最小主应力、最大位移4个因素,运用模糊聚类理论对空区进行聚类,实现采空区稳定性4分类。针对4采空区分别提出加强监测管理、加强支护、部分充填和全部充填等处治措施,以保障佛子冲矿生产安全,节约空区处理成本。     

基于DIMINE-MIDAS/GTS的采空区稳定性分析

随着矿山的开采,形成大量的采空区,采空区的存在严重威胁井下作业人员安全,并影响企业的长期发展。为了保障安全生产,采用室内试验、数值模拟等技术手段针对南川河石灰岩矿井的地下采空区进行了稳定性分析。在室内岩石力学试验基础上,根据Hoek-Brown准则及其强度参数的估计法,对该矿的岩石力学参数进行折算,利用大型三维矿山软件DIMINE建立有限元三维数值模型,结合有限元数值分析软件MIDAS/GTS进行矿山开采及采空区稳定性有限元数值模拟分析。得出结论:老采空区顶板出现拉应力破坏,局部最大拉应力为2.27MPa,易发生冒顶片帮事故;13号矿柱产生主应力集中,处于压应力破坏;采空区周边矿柱仅有少量单元发生塑性破坏,塑性区主要存在于采空区顶板;地表位移沉降较小,矿山采空区基本处于稳定状态。