地下采空区顶板安全厚度的确定

利用强度折减技术和二分法原理,以塑性区的贯通作为顶板破坏的标准,当采空区顶板的安全系数等于1.2时,利用FLAC软件计算得出各种跨度空区在不同岩层中的最小安全顶板厚度.     

复杂采空区精密探测及稳定性分析

为了解决迁西龙湾矿区滞留采空区的安全隐患问题,首先利用空区激光自动扫描系统(VS150)对人员无法进入的空区进行激光探测,获得了精准空区三维坐标;利用3Dmine矿山软件进行处理得到精确的空区模型与剖面形态;最后采用国际先进有限元软件Plaxis模拟采空区的应力和位移变化情况,分析得出空区处于不稳定状态,模拟充填后采空区的稳定性分析证明:采用灰砂比1∶8的全尾砂充填采空区可以有效地改善采空区的应力,提高采空区的稳定性,从而为合理的治理采空区和矿山的安全生产提供科学决策的依据。     

房柱法开采下空区稳定性计算分析与模拟研究

为了对房柱法开采所形成的采空区稳定性和安全状况进行有效的评估,基于改进的从属面积承载理论(ITAT)和普氏理论分别对构成空区稳定的两大要素(矿柱和矿房顶板)的稳定性进行计算分析;在此基础上,进一步采用数值模拟方法分析空区影响范围内的应力和位移变化情况。计算分析和模拟结果均表明,矿山目前采用房柱法开采所形成的空区是稳定的,能够满足矿山今后的安全生产需要。     

民采空区稳定性安全分析

根据河南栾川钼矿马圈矿区民采空区情况,对其民采空区地压进行了空区稳定性评价和数值模拟稳定性分析.确定了民采空区允许的最大暴露面积和允许承受的地应力,并提出了保证空区稳定的安全技术措施.     

西河煤业复采工作面过采空区技术方案分析

以西河煤业3#煤层复采区域作为研究对象,对其复采区域内的采空区、小窑破坏区、采煤方法和采空区积水等进行了分析,针对掘进工作面重点提出了超前探测积水情况、顶板支护等技术方案,针对回采工作面着重提出了空巷揭露措施、空巷顶板支护的处理和通过方法。该研究可以为西河煤业的复采生产提供一定的依据。     

软岩矿山采场结构参数优化

软岩矿山采用矿房法回采时,其顶板往往存在较多节理和裂隙,已不适合用连续梁理论来分析,项目组应用伏萨尔梁法计算梁上最大抗压应力,并对某石膏矿山不同采场结构参数顶板稳定安全系数进行了评估计算,运用Flac-3D模拟不同条件下采场最大主应力及位移分布情况。研究结果:矿房跨度增加,顶板的最大拉应力成正相关,顶板沉降量也成正相关;顶板厚度的增加,使得顶板的拉应力峰值呈上升趋势,而顶板沉降位移呈减小趋势;最终确定采场结构参数为:矿房顶板厚度0.75m,跨度10m。     

基于突变级数法的采空区危险性评价研究

为了准确预测采空区危险性等级,从地质条件、采空区特征、外部因素出发,选取岩体结构、岩石质量指标、地质构造、暴露面积、埋藏深度、跨度、高度、矿柱布置和尺寸、工程布置、周围开采影响、相邻空区情况、地下水等12个评价指标。基于突变级数法,建立了采空区危险性评价的突变模型,确定了采空区危险性的突变级数评价标准,依照突变级数值对采空区进行等级判定,获得了采空区危险性的评价结果。应用突变级数法对某矿15个采空区进行危险性评价,结果表明:其中6个采空区属于Ⅱ级危险源,2个采空区属于Ⅲ级危险源,7个采空区属于Ⅳ级危险源;6号采空区的总突变级数值0.940为最大,其危险性程度最高。可见将突变级数法应用于采空区危险性评价是可行的,为采空区危险性评价提供了一种新的方法。     

函数估价法求解回采空间稳固性

(一)前言 为了保持空场采矿法回采空间的稳固性,必须解决两个问题:(1)确定回采空间的极限跨度,即顶板不发生冒落的最大跨度;(2)矿柱的支撑能力。实践表明,跨度与矿柱尺寸是否合理,不仅直接关系到生产安全,并对矿石回采率和开采经济效果有很大影响。     

正行煤业老窑采空区积水边界探测技术

山西汾西瑞泰井矿正行煤业有限公司整合前周边煤矿越界现象严重,老窑采空区分布广,边界不准确,三盘区东、南侧受老空区积水威胁。经水文地质补充勘探估算老空区积水面积为682743m2,积水量约为1073181m3。针对这一问题,通过地面、井下瞬变电磁勘探成果分析,并与井下钻探相结合,探查空区边界,疏放空区积水,以保证三盘区的安全施工。     

山西杭氧乾鼎气体有限公司

<正>山西杭氧乾鼎气体有限公司(以下简称:山西杭氧)2016年5月开始营运,现有7套空分设备,基本都已运行10年以上。根据空分设备的实际情况,山西杭氧分别对一区2~#6500m~3/h空分设备空气压缩机,三区2#10000m~3/h空分设备氧气输送,二区、三区空分设备氮气输送等进行了优化。1设备优化过程(1)2~#6500m~3/h空分设备空气压缩机优化。因设计流量太大(空分设备设计值43000m~3/h,运行     

基于3DMine-FLAC3D的复杂采空区稳定性分析

某矿山经空场法开采多年,形成大量采空区,为消除采空区造成的安全隐患,需对采空区稳定性进行研究。通过实地调查、现场取样以及室内岩石力学试验得到矿岩力学参数,利用3DMine软件建立了矿山采空区的三维可视化模型,以此为基础,采用FLAC~(3D)数值模拟软件对采空区的稳定性进行了模拟分析,结果表明:Ⅰ号、Ⅱ号、Ⅲ号采空区对周围岩体的影响最大,Ⅰ号采空区上部地表位移较大,塑性区连通至地表,是矿体开采对地压影响最大的采空区。Ⅱ号采空区围岩上盘中部区域受拉应力影响较大,影响采空区的整体稳定性;Ⅰ号采空区与Ⅲ号采空区之间区域的岩体出现剪切破坏,Ⅲ号采空区顶板围岩稳定性较差。为保证安全生产,应尽快对采空区进行治理。     

基于FLAC~(3D)的厚大石膏矿体深部采场稳定性研究

针对山东某石膏矿-250m水平以下厚大矿体,采用数值分析软件FLAC~(3D)对此深部石膏矿体采场结构参数进行开挖模拟。研究表明:当采场结构参数为采高10m、矿房跨度6m、矿柱宽度6m、分层厚度6m时矿房回采结束后,采场四周角落处应力集中明显,易发生剪切塑性破坏,矿房顶板中央发生最大位移变形;当矿柱破坏导致矿房连通时,矿柱承载的压应力变为矿柱完整时的1.71倍,超过石膏矿体的抗压极限,矿柱及围岩出现塑性破坏,采场失稳。     

不同跨度地下隧道围岩稳定性变化特征研究

为分析不同跨度地下隧道围岩稳定性的演变规律,采用理论分析和数值计算的方法对不同跨度地下隧道的围岩变形、应力分布以及塑性区范围等指标进行了对比分析,得到了隧道拱顶沉降、水平收敛的拟合公式.结果 表明:(1)由理论计算可知,圆形隧道围岩处于弹性状态时,围岩稳定性与隧道跨度关系不大,而当围岩处于弹塑性状态时,其稳定性随着跨度...     

龙滩坝矿段采场结构参数及地压控制数值模拟研究

龙滩坝矿段矿体的直接顶底板大多为铝土页岩和黏土岩,顶板稳固性较差,有必要对开采过程中的采场稳定性进行模拟分析。采用3D-σ数值模拟软件建立三维模型,设计了直接顶板下不同采场跨度、切顶后不同采场跨度、留点柱等采场结构形式,对各种采场结构下矿岩的应力、位移、塑性区和安全率的分布进行了分析,结果表明:因矿体直接顶板稳定性较差,采场跨度对顶板稳定性的影响较大,应将采场跨度控制在6 m左右,才能保证开采过程中的顶板稳定;通过对切顶方案的模拟分析,认为将稳定性较差的直接顶板切除后,在间接顶板下采场跨度能达到15 m左右;根据模拟结果并结合现场实际情况,采场应预留3 m×3 m的点柱,点柱间矿块的跨度宜控制在6 m,以保证采场直接顶板的稳定。     

灵乡铁矿采空区群聚类分级及综合防治

为了对灵乡铁矿采空区进行稳定性评判分级及综合防治,综合考虑了采空区暴露面积、高度、工程布置、埋深及岩体RMR分类等5个采空区稳定性影响因素,并以此为评价指标运用传递闭包-F统计-模糊c聚类法将灵乡铁矿采空区群分为5级,并根据分级结果提出了加强监管、局部加固、修建人工矿柱、空区封堵和空区充填等对应防治措施,以确保采空区稳定。研究结果表明与采空区实际情况吻合,可为采空区群的分类、综合防治提供参考依据。     

采煤工作面沿空掘巷区段煤柱宽度优化研究

针对采煤工作面沿空掘巷区段煤柱合理宽度留设问题,以5319采煤工作面为工程背景,建立了煤柱宽度的计算模型,同时通过理论计算、数值模拟及与现场应用互相结合的方法分析探讨了区段煤柱留设的宽度大小,结果表明：当煤柱留设宽度低于8 m时,顶板与采空区贯通,煤柱承载能力弱,破坏严重,当煤柱宽度大于8 m时,煤柱塑性区未与采空区完全贯通。通过现场钻孔窥视,留设煤柱14 m时煤柱内部仍存在未破坏区域,具有一定的承载能力。     

矿山采空区稳定性分析与治理研究

迁安市脑峪门铁矿由于多年的开采形成了大量的采空区,对矿山的安全生产造成严重的威胁。首先通过空区探测系统(VS150)和3DMINE软件建立空区三维模型。然后采用有限元软件FLAC3D对矿区开采过程形成的空区稳定性进行模拟计算与预测分析,研究结果表明随着开采水平的加深,空区内留有的点柱承受载荷和围岩应力逐渐增加,空区对地表的影响范围也逐渐增大。最后根据矿山技术经济等条件,选取中深孔爆破空区顶板诱导上盘围岩冒落的处理方案,并确定了具体的施工参数,经现场实践证明此方案可以有效地控制空区的稳定性,为矿山的安全生产提供保障。     

基于FLAC~(3D)与C-ALS耦合技术的采空区稳定性分析

运用三维激光扫描仪对某矿山地下采空区进行探测,获得采空区的实际位置以及尺寸、形状等一系列数据,将数据导入Surpac软件中创建模型,再将其耦合至FLAC~(3D)中进行稳定性分析,分析结果表明:采空区顶板与侧帮围岩位移较小,上盘围岩失去支撑后,顶板受压,但顶板与侧帮围岩均未破坏,采空区相对稳定。与传统的方法相比,该方法明显提高了分析的准确性与真实性,为矿山的安全生产与采空区充填提供了科学依据。     

孤岛工作面沿空掘巷矿压显现规律的研究

小煤柱沿空掘巷是现代化矿井的发展主题。小煤柱在相邻采空区有助于实现巷道围岩控制,此外小煤柱巷道缩减了护巷煤柱尺寸,提高了工作面的动用储量。本文以某矿8204-2工作面2-2204巷为工程背景,根据"三角形滑移区"端部结构、微震监测得出应力降低区范围,巷道采用合理的"锚杆+锚索+W/JW钢带+组合锚索+金属网+喷浆"全封闭的锚网索耦合支护对策。现场巷道变形观测表明,留8m小煤柱时巷道处于应力降低区,巷道采用的支护方式可以有效控制巷道围岩变形,可为后续孤岛工作面沿空掘巷围岩控制提供一定的参考。     

基于量纲分析的露天转地下境界矿柱厚度研究

境界矿柱的稳定性受多种因素的影响,目前尚无确定境界矿柱厚度的统一方法。基于此,引入量纲分析理论,选取采空区跨度、矿柱容重、单轴抗压强度、上覆荷载与爆破振动荷载等5个主要影响因素,建立境界矿柱厚度计算模型,并以某金属矿山为实例对计算模型进行了验证,结果表明:利用计算模型得到的境界矿柱厚度为10.38 m,与实际值10 m很接近,而经典境界矿柱厚度计算方法得到的矿柱厚度为11.8～16.1 m,证明计算模型是可靠的。将计算模型应用于某铁矿,通过数值模拟分析和现场监测,进一步验证了模型的实用性。最后基于正交试验设计原则建立境界矿柱厚度的灰色关联模型,分析了境界矿柱厚度对各影响因素的敏感性,得出境界矿柱厚度对跨度与单轴抗压强度的敏感度最大,容重与上覆荷载次之,爆破振动荷载最不敏感。