基于露天地下协同开采的地表岩移控制技术研究

以某超大规模矿山露天与地下协同开采现状为工程背景,运用室内试验、理论分析与数值模拟相结合的方法,研究了急倾斜多层位矿体露天与地下协同开采条件下的地表岩移控制方法。首先,通过散体流动特性试验,得到塌陷坑内散体的临界跨径比为2.64,塌陷坑实际宽度远大于散体有效流动所需的最小宽度值,即散体流动过程中不会发生结拱现象;其次,根据临界散体柱支撑原理与数值模拟分析,塌陷坑内临界散体柱仅占整个散体堆积高度的22.98%~25.31%,裂隙主要存在于临界散体柱两侧的边壁围岩中,地表岩移程度主要由临界散体柱控制;然后,通过计算分析,得到塌陷坑散体覆盖层一次下移量的最大值约为0.27 m,证实了向塌陷坑充填废石散体的安全可行性。在上述分析的基础上,提出了沿塌陷坑边帮与走向方向的两步三向协同排岩岩移控制新方法,在示范矿山应用效果良好,取得了显著经济效益,为解决围岩及地表移动变形造成的重大地质灾害提供了理论和技术支撑。     

充填采矿法的应用前景与环境保护

本文着眼于采矿活动与环境保护的关系来分析研究充填采矿方法较之其它采矿方法所具有的优势,认为充填采矿法在矿山环境保护及矿业可持续发展方面是其它采矿方法无法比拟的。尤其在目前人们日益关注自然环境的情况下,充填采矿法应该成为采矿工程人员优先考虑的采矿方法。     

对充填采矿中几个问题的认识

对充填采矿中几个问题的认识宋文兵（北方交通大学北京１０００８１）０引言充填采矿有提高矿物回采率，减少贫化率，充分利用资源，能有效控制地压，提高矿区的周围环境，防止内因火灾和在“三下”开采等优点，已在国内、外广泛应用。我国在５０年代采用干式充填，其工艺...     

评述国内外充填采矿技术发展现状

介绍充填采矿法的特征,并详细分析国内外矿山充填采矿技术与研究现状,对矿山充填采矿技术发展趋势和所应解决关键技术问题进行了评述.     

孟家堡子铁矿岩移控制方法研究

孟家堡子铁矿露天开采完成后,位于+70 m水平以下的矿体采用无底柱分段崩落法开采,随着井下采矿的进行,覆岩已经冒透至露天坑底,形成了大规模的地表塌陷坑,岩移活动对地表办公区及竖井构成了严重威胁。目前矿山存留的废石无法满足地表塌陷坑充填需求,致使塌陷坑边壁岩移发展无法得到有效控制。根据临界散体柱支撑原理,试验研究了尾砂替代废石充填地表塌陷坑的岩移控制新方法,分析了不同尾砂浓度及散体粒径分布下的尾砂渗透特征,得到了受散体下落高度影响的尾砂混入高度预测表达式。研究表明：70%~80%浓度下的尾砂混入高度范围为130.76~42.36 m,该浓度范围内的尾砂混入高度小于塌陷坑内散体覆盖层的最小厚度,即采用该浓度范围内的尾砂充填地表塌陷坑是安全可行的,最终确定的现场合理尾砂充填浓度为75%~80%。为确保充填作业安全顺利进行,将塌陷坑划分为斜面充填区与饱满充填区,提出了沿塌陷坑轴向与径向三向协同充填方法,为矿山安全、绿色、高效开采提供了有力保障。     

充填采矿技术的应用现状及发展方向：第六届国际充填采矿大会述评

综述了第六届国际充填采矿大会上发表的论文的主要内容，介绍了常规充填采矿技术的应用现状并着重说明膏体充填技术的发展前景。     

膏体泵送充填采矿技术在会泽铅锌矿的应用

在云南会泽铅锌矿随着采矿工程不断向深部开展,水砂充填系统已不能满足新的采矿要求.因此,在新系统建设中引进了泵送膏体充填技术.简介了该矿的采矿方法及膏体充填工艺,并指出了膏体充填技术在该矿应用中表现出的一些不足.     

我国充填采矿现状及发展

充填采矿法具有资源回收率高、对环境破坏小等优点，是我国“三下”开采领域减沉技术的主要方法之一。文中对我国充填采矿现状和充填采矿的种类进行了分析，并对充填工艺和充填基础理论的进步和发展给予了较为系统的阐述。     

露天转地下过渡层开采及处理方案研究

对露天转地下开采中的过渡层以上露天坑积水问题、露天部分的生产与过渡层处理之闻的关系、过渡层本体的地压与监控、过渡层以下首层开采的生产安全、地下开采引起的露天边坡失稳、过渡层开采及处理形成覆盖岩层问题等开展深入研究。通过资料收集、物理力学试验、检测与监控、数值分析与计算、工业实验及论证等项科研工作的开展，最终制定出科学合理的解决方案。实现了真正意义上的露天转地下开采。     

地下采选一体化系统采充平衡临界品位研究

地下采选一体化系统是开采深埋矿产资源的高效率、低成本,又能实现低碳绿色可持续发展的有效方法,此外,该系统也适用于人口密集、高寒和对环境要求严格的区域。在此系统中,首先要考虑采充平衡的问题,即选矿所得尾砂能够全部用于充填采空区。因此,采充平衡临界品位是评价该系统是否完美的重要指标之一。研究了影响采充平衡临界品位的多种因素,推导得出了采充平衡临界品位的一般计算公式,并建立了采充平衡临界品位分析软件。该软件能够根据不同的地质、选矿和充填料配比等条件确定 采充平衡临界品位,并分析在不同条件下临界品位的变化,为地下采选一体化系统的应用提供科学依据。     

似膏体充填开采沉陷的FLAC3D数值模拟

基于FLAC^3D数值模拟软件与Midas/GTS辅助建模技术,采用Mohr Coulomb本构模型,对西马煤矿南一采区工业广场保护煤柱范围内的1327工作面进行了似膏体充填开采后的地表移动变形预计分析,并将其结果与概率积分法预计结果进行比较,得出FLAC^3D模拟结果（该结果符合实测数据）。分析结果表明:FLAC^3D数值模拟不需要确定繁杂的参数,而是以实际钻取的煤岩的物理参数为计算依据,较概率积分法更为简捷;研究成果为似膏体充填开采沉陷预计分析探求了一种更为高效的研究方法,也是对于传统概率积分预计方法的有效补充。     

边角煤短壁机械化充填开采技术研究

根据我国煤矿的地质条件,将传统房柱式采煤提升为安全高效的短壁机械化采煤方法,并与充填技术相结合,针对充填技术特点合理布置采区巷道,充分利用充填物料凝固后的支撑强度,控制地表下沉和岩层移动,对煤柱、不规则块段、地质构造较复杂的煤层以及"三下"压煤等边角煤开采等提供了切实可行的技术途径,提高了煤炭资源回收率和开采效率。     

分阶段充填开采应力演化与地表减沉效果研究

为研究分阶段充填开采应力演化及地表沉陷特征,采用数值模拟和现场实测方法,对各阶段充填开采的采动应力与位移特点进行模拟和实测分析。结果表明:第1阶段开采时,煤柱为主要支护体,充填体为被动支护体,主要起到应力传递的作用,随顶板下沉开始逐渐承载,充填体与煤柱形成统一支护体,相互提高了支撑能力,该阶段顶板及地表仅出现轻微下沉;第2阶段开采时,其应力演化过程与第1阶段类似,煤柱最大垂直应力22 MPa,充填体最大垂直应力12.0 MPa,但顶板及地表下沉量幅度较大,第2阶段下沉占总下沉量的83.2%。实测结果与模拟结果规律性一致,相比垮落法开采,地表下沉减少了92%。     

浅谈膏体充填开采技术

针对煤炭资源开采过程中存在的大量“三下”压煤问题以及煤炭采出后给人类环境造成的巨大损害,本文提出了采用膏体充填技术,并对充填工世流程以及采空区充填步骤做出了相关的介绍。结合了山西某矿实例,对其经济效益进行分析对比,体现了膏体充填技术的优越性。     

露天地下同期开采对边坡变形影响机制研究

露天地下同期开采是近年来出现一种新的开采方式,在2种不同开挖方式（露天开采、地下开采）的扰动叠加作用下,边坡岩体的变形与破坏机制完全不同于单一露天开采作用下的边坡稳定问题。基于工程实例,系统揭示了该种情况下边坡岩体的滑移变形是2种扰动诱发滑移变形矢量的叠加作用,其变形属性取决于每种开挖扰动的作用大小;在合成变形矢量中,其移动特点更多地表现为扰动作用大的属性,但由于每种扰动作用在不同空间位置上作用大小是变化的,表现为2种作用叠加后的滑移机制演化规律具有分区性。结合实际工程的开采特点,运用数值模拟方法,系统地探索了不同开采时序组合下边坡岩体的滑移特点和演化规律,并确定了最小开挖扰动方案,即从下到上的开采顺序,此种方案开采产生的位移量大小以及破坏区域的范围均明显小于由上到下的开采顺序;同时研究了露天地下同期开采边坡滑移机制以及边坡岩体变形的空间属性,从而为同类矿山的开采设计及其安全评价提供了科学依据。     

充填开采技术在平煤股份十二矿的实践应用

针对平煤股份十二矿允许可采建筑物下存在较大量压煤的问题,并为了实现矿井平稳发展、控制地表下沉和减小瓦斯治理难度,提出了采用固体充填物充填采空区,采出建筑物下压煤的开采模式,通过充填工艺实践,解决了充填物进入采空区、相关工艺及参数等问题,在保证地面建筑物完好的情况下,能有效采出平煤股份十二矿允许可采建筑物下压煤463万t以上,并为解放平煤股份"三下"压煤摸索出一种行之有效的工艺。     

石人沟露天转地下采矿方法优化选择

针对石人沟露天转地下这一特殊开采环境,运用层次分析法和模糊数学的基本原理对多种采矿方法进行评判优选。评判优选过程中,综合考虑了影响露天转地下采矿方法的各项指标,如技术、经济指标及边坡稳定程度等;将待选择方案指标转换成隶属度矩阵,通过层次分析法得到各因素权重向量,从而建立模糊综合评判模型;利用模糊数学原理计算出各方案基于影响因素的综合优越度,从而确定第3种方案最优。