地下金属矿床开采岩层移动预测与控制

地下开采必然导致岩层变形与地表移动，因此，准确地预测岩层移动范围，是矿山工作的重要环节。分析探讨了目前用于岩层移动预测的三类方法，并指出每一类方法的适用条件和存在的问题，提出了基于工程类比，数值分析与现场监测相结合的综合分析理论与预测方法。在此基础上，介绍了“金属矿床开采岩层移动预测辅助系统”的结构，模块及其在矿山的应用。     

基于GIS的开采沉陷预测系统的开发

开采沉陷是煤矿区主要的环境问题,正确预测沉陷区发展演化趋势对防治开采沉陷带来的生态破坏、地表建筑损毁等具有重要意义。以GIS为平台,根据矿区开采规程中地面沉陷的计算方法,采用Visual Basic6.0作为前台开发工具,利用Access作为管理开采参数和沉陷观测数据的后台数据库,嵌入GIS的空间分析与可视化功能,实现基础数据的管理、沉陷量计算、等值线绘制等功能。该系统操作简单、实用,预测结果精度较高。     

类比法预测高瓦斯工作面瓦斯涌出量

在总结分析传统瓦斯涌出量预测方法的基础上,完善了同煤层邻近区段间瓦斯涌出量预测的新方法一类比法,通过理论分析和实例预测表明,该方法具有预测准确、误差小、容易操作、可靠性高等特点.它的提出既丰富了瓦斯涌出量预测理论,又对煤矿瓦斯治理有着重要的指导意义.     

地下金属矿床开采岩层移动预测与控制技术

地下开采导致岩层变形与地表移动。准确地预测岩层移动范围,是矿山设计的重要依据之一。首先探讨目前用于岩层移动预测的三类方法,并指出每一类方法适用条件和存在的问题,提出了基于工程类比、数值分析与现场监测相结合的综合分析理论与预测方法。在此基础上,介绍了正在研究开发的“金属矿床开采岩层移动预测辅助系统”的结构及模块,以及应用展望。     

淮南谢李深井开采矿井瓦斯涌出量预测研究

通过现场实际，验证了预测矿井瓦斯涌出量的瓦斯地质多元分析综合类比法，受约束条件少，计算简便，精确度较高，易于推广。     

基于有限元分析的大包庄矿地表移动带圈定

选取大包庄矿开采范围内所有地质剖面, 建立二维有限元数值模型, 计算一期、二期工程矿体开挖后不充填和全充填2种工况下的地表变形, 通过地表变形值与标准值对比, 圈定2种工况下的地表移动带, 并对数值模拟法与工程类比法圈定的移动带进行了对比分析。结果表明: 采空区不充填时数值模拟法与工程类比法圈定的范围较接近, 开挖矿体较薄时, 数值模拟法计算的地表移动范围在工程类比法确定的移动范围内;开挖矿体较厚时, 数值模拟法计算的地表移动范围在工程类比法确定的移动范围外。采空区全充填时数值模法与工程类比法圈定的移动带范围差异较大, 充填体限制了围岩变形, 减小了地表移动范围。数值模拟法充分考虑了矿山复杂地质条件和开采技术条件, 其圈定的移动带能更好地反映实际地表变形。     

基于GIS的煤矿开采沉陷预测分析系统研究

开采沉陷是目前煤矿开采引起环境破坏的一个重要方面。文章基于GIS基本原理对煤矿开采沉陷预测分析系统进行研究。该系统实现了沉陷研究的一系列功能模块,采用该系统能够准确直观地预测煤矿开采沉陷区的发展变化情况。     

煤矿开采沉陷移动变形预测

为了预测评价开采沉陷对矿区环境的影响,正确选择环境保护措施,必须对开采沉陷引起的地表下沉、倾斜、曲率、水平变形等移动变形值、地表移动持续的时间和最大下沉速度、开采沉陷的范围、冒落带和导水裂隙带的高度以及采动过程中地表移动变形等进行预测,本文将介绍几种预测方法.     

越城岭岩体地球化学特征及稀有金属资源潜力预测

本文以《湖南省越城岭地区稀有稀散金属矿产调查评价》为依托,通过挖掘区内区域化探资料信息,详细分析了越城岭岩体的元素分布分配和富集规律等地球化学特征,论述了越城岭岩体稀有、钨锡等金属找矿潜力巨大,并运用类比法,对越城岭岩体两处重要铷异常区进行了资源潜力预测,预测估算两异常区可达工业品位的矿体Rb2O金属量均达大型以上(大于2 000t)。     

重复开采上覆岩体与地移动规律研究

针对山东某煤矿在微山湖下重复开采3上、3下煤的问题,采用GPS-RTK技术实测了湖区地表移动变形值,运用“双端堵水器”技术采用井下打仰上孔方法,实测了3上、3下煤开采覆岩导水裂缝带发育高度,并建立了地表下沉、水平移动拟合方程.运用FLAC3D数值模拟数据建立了此煤层重复开采中间岩体与岩层移动边界函数方程表达式,揭示该煤层重复开采对地表移动与岩体移动变形特征,对水体下安全开采具重大意义,对地质采矿条件类同的矿区也有参考借鉴价值.     

综放非对称开采顶煤岩运移数值分析

依据谢桥矿1151（3）综放面开采技术条件,采用FLAC^3D系统研究了非对称条件回采期间顶煤岩的应力、变形、破坏、位移情况,获得了回采期间顶煤的运移规律．结果表明：非对称开采条件顶煤岩力学特征随工作面位置不同而变化,支承压力峰值及其超前距离、位移、塑性破坏区范围工作面上部均大于工作面中、下部,且最大主应力在工作面上隅角附近．研究成果为工作面支架的合理选型、煤壁的有效控制、放煤工艺参数的合理确定及安全生产提供了理论依据．     

海底下金矿床开采岩移特征数值模拟动态分析

三山岛新立矿区属于海底矿床开采,设计生产能力达到6000t/d,大量、快速、高强度海底采矿与井下大量爆破势必引起海床变形与沉降、潜藏海水大量涌入井下的巨大安全风险。根据新立矿区开采技术条件,分析其不同原岩应力场下的次生应力场及岩移特征,研究结果表明,水平构造应力场对开采引起的地表沉陷有明显的抑制作用,但会引发更大的水平位移,建议至少预留65m保安矿柱,以确保矿区安全生产。     

厚火成岩下采煤地表移动规律研究

在厚火成岩下采煤,因火成岩硬度大,不易冒落而容易诱发冲击性地质灾害。为了研究火成岩下开采沉陷规律,解决火成岩下开采地面破坏及建筑物保护问题,建立了地表移动观测站。根据火成岩厚度分布情况,结合数值模拟计算,确定了煤层开采后火成岩随下伏岩层呈整体下沉。利用岩移预计软件计算无火成岩条件下地表变形,与实际观测结果对比,分析火成岩下采煤地表移动规律。     

大采高综采工作面围岩活动特征研究

以某矿大采高工作面地质条件为背景,运用FLAC3D与3DEC数值模拟软件,研究了不同采高、不同工作面长度下工作面煤壁前方破坏面积以及上覆岩层活动范围的变化情况,结果认为:随着采高加大、工作面长度加长,煤壁前方破坏面积明显加大,易于发生煤壁片帮冒顶;顶板断裂线前移;随着采高的增加,岩层间离层量不断增加,顶板失稳时容易产生冲击载荷,支架要有较大的可缩性。     

矿岩坚韧矿床开采的爆破技术研究

大红山铜铁矿床矿岩坚硬,韧性好,节理裂隙发育,矿岩爆破性能差。在该矿的爆破技术研究中,根据系列爆破漏斗试验来选定炸药各类和相关爆破参数,根据对节理裂隙的调查来确定爆破最小抵抗线方向,从而大大改善了爆破效果,降低了爆破成本,减少了爆破大块产出,提高了采矿生产能力。     

近煤仓硐室开采围岩变形及稳定性研究

以鹤煤八矿近煤仓硐室开采变形为工程实例,采用理论分析、数值模拟和现场试验等研究方法对覆岩移动变形预计理论和技术进行了较为系统的研究和分析,最终确定最优方案进行开采试验。实测表明,煤仓附近的2202工作面回采结束后,煤仓壁和硐室并没有受到较大影响,采出煤炭10.2万t,增加5100万元的产值,给矿井带来了可观的经济效益。     

复杂围岩环境大采高工作面“R-S-P”系统稳定性研究

文章以羊场湾煤矿大倾角大采高工作面为研究对象,结合大采高工作面赋存环境与地质特征,利用FLAC3D数值模拟软件对6.2m采高开采扰动后工作面上下端头应力场分布与演化规律、上—下运巷顶板覆岩及煤柱应力特征规律及煤柱宏观变形特征等进行模拟分析,结果表明:随着开采扰动区域内顶板覆岩的冒落,"顶板覆岩—支护—煤柱"即"R-S-P"系统的主要力学参数发生变化,应力重新分布且各具特征,工作面与煤柱超前应力峰值及应力降低区范围各不相同。     

铜山铜矿床探采对比分析

选取铜山铜矿具有代表性的铜山矿段1号矿体、前山矿段4号矿体、前山南矿段30号矿体，将地质勘探资料与回采后地质资料所确定的矿体的形态、厚度、底板位移、资源储量等参数进行对比。分析了矿体勘、采资料误差的原因，探讨了合理的生产勘探方法及勘探网度，分析并划分了合理的勘探类型，为类似矿床的勘探、开发提供借鉴。     

浅埋煤层开采岩移特征与渗水机理分析

应用东北大学岩石破裂与失稳研究中心开发的岩石破裂过程渗流与损伤耦合作用分析系统（F—RFPA2D），以大柳塔煤矿一工作面为例，建立地质力学模型，再现了浅埋煤层采动后其上覆岩体破坏的动态发展过程，揭示了采场硕板的破断、上覆岩层来压及采场推进过程中煤壁支承压力、地表下沉的变化等规律。特别是直观地得到了采动条件下岩层裂隙发展、贯通引起的渗水过程。模拟研究结果和现场实际观测到的结果基本吻合。对于促进西部煤田的高效安全开采具有重要意义。     

短壁跳采胶结充填围岩运动规律研究

针对我国"三下"压煤量大,开采成本高、工序复杂等问题,以某矿建筑物下压覆9~#煤层为工程背景,提出短壁跳采胶结充填开采方法,并对煤柱和充填体协同作用机理及围岩运动规律进行了研究。主要结论如下:工作面支巷设计宽度为5 m,长度为90 m,全厚开采;步骤一采留比1∶3,顶板变形最大14.1 mm,呈波浪形分布,底鼓不明显;步骤二采留比1∶1,顶板位移量最大30.9 mm,底鼓量2.3 mm;步骤三全采全充,顶板位移呈凹陷形分布,最大位移109.1 mm,底鼓最大10.3 mm;开采过程中煤柱应力呈阶梯状分布,呈波浪形向深部转移,充填体应力阶梯状跳跃增大;短壁全采全充后上覆岩层以弯曲下沉为主,直接顶没有发生明显的冒落;底板破坏呈现W-波浪型,矿压破坏带为0~2.2 m,煤柱两侧塑性区1.0 m。