深部坚硬矿体高频破碎锤非爆机械化开采试验

随着深部硬岩矿山开采深度不断增加,钻爆法逐渐无法满足矿山开采要求.国内外提出了机械切割的破岩方式应对深部开采所带来的挑战,并在煤矿开采和隧道开挖等领域得到广泛应用.为探究非爆机械化开采在深部硬岩矿山中的应用,通过挖掘机载高频破碎锤开挖深部坚硬矿体进行机械开采试验.试验期间,通过数字钻孔电视监测试验区域松动区范围,并记录...     

深部高岩爆下的磷矿卸压爆破开采工艺

随着国民经济的发展,矿产资源不断被消耗,矿山逐步趋向深部开采,深部开采掘进过程中,岩爆时有发生。以湖北宜昌瓦屋IV矿段为研究对象,探讨深部高岩爆区的磷矿采掘工艺,即潜孔钻卸压爆破掘采工艺。该工艺已在瓦屋矿区IV矿段现场应用,并取得良好的效果。潜孔钻卸压爆破采掘工艺将掘采工作被动受岩爆破坏机制变为主动卸压岩爆,不仅在一定程度上减缓了采掘过程中的岩爆现象,而且将岩爆在一定程度上加以利用,减少了采掘成本,是一个非常有理论意义和实际应用价值的采掘工艺。     

深部磷矿地下开采安全隐患与防治措施研究

以云南磷化集团有限公司晋宁磷矿2号坑口北采区深部矿体开采具体的地质采矿条件为工程背景,对其深部磷矿地下开采过程中可能出现的安全隐患与防治措施进行研究.相关结论可为云南磷化集团有限公司所属矿山及类似条件的磷矿山地下开采工程项目的顺利建设和安全生产提供科学依据.     

我国金属矿山深部开采发展现状及对策研究

随着资源需求量日益增加,浅部资源逐渐枯竭,采矿向深部发展已成大势所趋。随着开采深度增加,开采导致的各种问题接踵而至,特别是对地下开采有重要影响的三高一扰动问题特别突出。针对国内现阶段深部开采面临的高应力及地压活动灾害问题进行了总结归纳,分析了目前研究的不足,并指出了深部高应力作用条件下岩石力学基础理论和工程稳定性的研究是未来深部开采的重要研究方向。     

小铁山矿深部开采巷道变形监测与分析

随着小铁山矿采矿作业向深部拓展,受地应力和岩性分布的影响,地压活动频繁,引发的地压活动危害问题更为突出。为减少深部开采地压灾害的不利影响,通过对矿山开采巷道围岩的变形监测,分析深部高应力条件下巷道围岩变形特征,制定出适合矿山的支护措施,有效减少了二次支护成本,对保证矿山安全生产具有重要指导意义。     

云南昆阳磷矿深部矿体开采方式研究

以云南磷化集团有限公司昆阳磷矿深部矿体为研究对象,通过对其矿体赋存特征、开采技术条件的理论分析,对其深部矿体的开采方式进行研究。结果表明,1⁴采区绝大部分矿体都可以进行露天开采,深部矿量较少,且开采技术条件差,不适合地下开采;二矿区上部适合采用露天开采,下部矿体地下开采具有可行性。研究结果可为海口磷矿及类似条件的磷矿深部矿体开采提供参考。     

基于“协同开采”理念的深部磷矿岩爆防控研究

随着浅层磷资源的逐步枯竭,磷矿山企业逐步转向深部开采,然而深部磷矿开采中的岩爆灾害突出,对井下人员和设备造成了严重的安全隐患。以某磷矿深部开采中呈现的岩爆现象为例,结合工程开挖环 境与开挖工况,引入“协同开采”理念,从应力转移、应力防控和岩性改善的角度对深部磷矿岩爆防控进行了研究。结果表明,①井下岩爆主要表现为开拓巷道掌子面附近的即时型岩爆和巷道交叉处及采区矿柱中上 部的滞后型岩爆;②对采场切割巷道掌子面附近采取“品”字形错位布置和泄压挂网的主动防护方式,可有效降低岩爆产生烈度和岩爆发生次数,并对岩爆瞬间飞溅碎屑进行阻拦;③通过优化矿区尺寸,采用间隔错 位开采方式优化回采工艺,并进行采区充填,可有效降低开挖引起的采区应力集中程度,从而在控制工程成本的同时降低作业现场安全隐患程度。基于“协同开采”理念的深部磷矿岩爆防控思路的提出,对于确保磷 矿深部安全高效开采具有一定的借鉴意义。     

深部坚硬顶板工作面远近场联合防冲技术

集贤煤矿煤层赋存深度在500~700 m之间,且顶板为厚度大强度高的坚硬顶板,采深和坚硬顶板形成了冲击地压发生的条件。文章提出采用预裂爆破切顶、煤层卸压爆破与注水卸压相结合的远近场联合防治技术,有效地解决大面积悬顶问题,使得悬顶引起的集中应力得到了有效释放,实现了冲击地压的有效防治。     

深部延伸巷道围岩松动圈的探测与分析

围岩松动圈形态和变化范围是巷道围岩稳定性评价与支护的重要参数之一。为了探究高应力软岩巷道围岩松动圈变化特征,以裴沟煤矿深部42采区为地质背景,采用地质雷达方法通过现场实测,获得了深部延伸42采区轨道下山沿线典型区段两种主要岩性断面松动圈的主要量化参数,发现泥岩和灰岩两种不同岩性巷道围岩松动圈对应位置范围具有较大差异性。研究结果对42采区巷道围岩支护类型的选择及安全生产具有较强的参考价值。     

云南磷化集团昆阳磷矿深部矿体开采方式研究

以云南磷化集团有限公司昆阳磷矿深部矿体为研究对象,通过对其矿体赋存特征、开采技术条件的理论分析,对其深部矿体的开采方式进行研究。结果表明：1～4采区绝大部分矿体都可以进行露天开采,深部矿量较少,且开采技术条件差,不适合地下开采;二矿区上部适合采用露天开采,下部矿体地下开采具有可行性。相关结果可为云南磷化集团有限公司海口磷矿所及类似条件的磷矿山深部矿体开采方式提供一定的参考依据。     

深部高应力巷道围岩松动圈数值模拟研究

针对深部高应力巷道围岩软弱破碎、巷道变形大、长期蠕变、支护损坏严重的特点,基于围岩松动圈理论,运用FLAC3D进行了巷道围岩松动圈数值模拟研究,得到了巷道埋深-围岩松动圈变化关系,巷道断面形状-围岩松动圈变化关系,岩体黏聚力-围岩松动圈变化关系及岩体摩擦角-围岩松动圈变化关系,分析了它们对巷道围岩松动圈形成及发展的影响规律。     

用不同采矿方法开采深部磷矿体的地压规律模拟

以云南磷化集团有限公司晋宁磷矿2号坑口为研究对象,通过FLAC3D数值模拟计算,对其深部矿体地下开采过程中,不同开采方法条件下采场顶板、围岩的稳定性及矿压活动规律进行了系统研究。结果表明:矿体采出后,采空区上方岩层重量将向采空区周围新的支承点转移,在采空区的上方形成卸压区,而在采空区前后两侧的固定支撑端矿体内形成支承压力带。采场前方的超前支承压力随采场推进不断前移。在采场法线方向,引起上覆岩体开裂、下陷或跨塌,最终波及到地表,引起开采沉陷。与分段留矿-崩落法开采相比,采用充填法开采时,由于充填体的支撑作用,最大应力集中系数由1.18减小到1.04,塑性区范围由12~18 m减小到4~8 m,矿体采场顶板覆岩的采动矿压显现特征明显减弱。     

深部磷矿冒顶影响因素分析及预防——以湖北某磷矿山为例

针对深部磷矿开采过程中高应力冒顶现象突出,严重影响矿井安全高效生产的问题,通过文献研究、现场调研与理论分析,对湖北某深部磷矿区东部矿段矿体冒顶现象特征、影响因素进行深入系统的研究,并提出了适应性的预防控制措施。结果表明：湖北某深部磷矿区东部矿段矿体冒顶现象主要集中在东西向巷道拱顶、拱肩处。地质、施工、顶板管理等三方面是湖北某深部磷矿区东部矿段矿体冒顶现象的主要影响因素。在致灾原因研究基础上,提出了工作面开采全过程的冒顶现象适应性防治措施,具体为：选择合理的采矿方法和回采顺序;选择合理的支护方式;加强对顶板浮石的检查与处理;采用合理的地压监测手段;加强顶板管理。研究成果可为该磷矿山及类似条件的磷矿山地下开采工程的顺利建设和安全生产提供借鉴。     

深部巷道松动圈的计算与数值模拟

地下巷道在开挖过程中,由于采动作用对围岩的扰动,在巷道周围形成了松动圈。松动圈的拓展范围对爆破设计和支护设计都有重要的影响。运用莫尔库伦准则和霍克布朗准则对松动圈范围进行理论推导并与数值模拟相结合,研究某深部巷道松动圈的范围,结果表明理论计算和数值模拟运算的松动圈范围有较好的一致性。     

深部岩体非线性蠕变变形预测的研究

利用蠕变实验数据进行数值模拟，得出了深部软岩巷道围岩在高地应力作用下的蠕变方程，建立了蠕变与时间和应力的定量关系.通过计算得到了应力差-蠕变曲线；时间-应力差-蠕变三维曲面.得出了地应力差是引起蠕变的主要因素，对深层软岩巷道进行了变形仿真分析，并实现了与实测变形的对比.     

深部高应力区卸压开采研究

根据凡口铅锌矿深部矿床岩体物理力学性质及地应力场特性, 为岩爆的预防和控制设计了不同的卸压措施, 并应用三维弹塑性有限元程序对各种卸压措施引起的应力分布规律进行了数值模拟分析, 以期为凡口铅锌矿深部矿床开采和地压控制提供决策依据。     

深部采场开采扰动下巷道围岩松动圈演化规律研究

深部开采过程中,经常会遇到采场周边巷道围岩支护失效、巷道破坏等问题。为改善支护效果,采用声波测试技术研究阿舍勒铜矿深部采场开采过程中的巷道围岩损伤规律,着重分析与采场不同距离处巷道围岩损伤程度的差异。结果表明：深部采场开采扰动对周边巷道围岩松动圈厚度有明显影响,随着开采扰动次数增加,各测孔处的巷道围岩损伤均出现了不同程度增长;采场开采过程中,随着与采场距离的增大,开采扰动对岩体的损伤逐渐减小。阿舍勒铜矿深部采场开采下盘应力集中区距下盘采场边界距离为20~25 m;距离采场下盘最终边界25 m处的测孔开采扰动累积损伤增量小于开采前损伤量的20%。采场开采扰动前,巷道围岩松动圈与巷道位置无关,阿舍勒铜矿50 m中段巷道围岩松动圈厚度为1.4~1.7 m;开采扰动后,采场附近巷道围岩松动圈厚度为1.6~2.0 m。研究成果对于改善矿井支护效果、降低支护成本有一定的参考价值。     

基于采动应力监测的深部动力灾害预测技术

随着浅部煤炭资源的日益枯竭,煤炭开采逐步向深部发展。深部煤岩体所处的"三高一扰动"的特殊地质力学环境,导致用传统的围岩支撑压力分布曲线确定应力分布形态必然会出现较大偏差。本文通过对采动应力的理论分析,得出垂向采动应力的异常是引起工作面前方煤岩体采动灾害的重要原因。设计了采动应力监测方法,利用采动集中应力梯度实现了不同测点应力传感器监测值的可比性,并提出了采动应力监测范围应尽可能大和测点布置方案。