基于普氏冒落拱理论的矽卡岩型底部结构支护优化研究

针对某铁矿复杂破碎大水矽卡岩型底部结构节理裂隙发育、岩石强度低、遇水易膨胀,以及现有锚网喷支护方式效果不理想等难题,本文展开支护参数优化研究。首先根据室内膨胀性试验确定矽卡岩岩体物理化学性质,其次以普氏冒落拱理论为巷道支护原则,采用理论计算与数值模拟方式确定矽卡岩底部结构支护参数,最后通过现场监测分析确定矽卡岩底部结构合理的支护参数合理性。室内膨胀性试验表明,现场矽卡岩中的黏土矿物遇水极易膨胀,20 h吸水后膨胀率达到85.06%。数值模拟结果表明,增加预应力锚索后巷道变形量明显变小,由30 d巷道收敛现场监测结果可知,顶底板及左右帮位移累计量仅为52 mm和39 mm。研究结果表明,矽卡岩型巷道开挖后应迅速进行素喷工序封闭,素喷+锚杆+预应力锚索联合支护技术可以有效解决某铁矿底部结构巷道围岩稳定控制难题,保证出矿进路在使用期限内的基本稳定和矿体安全高效回采及主要穿脉的长期稳定。     

地下矿山软岩巷道地压监测及其显现规律研究

针对某铁矿井下巷道陆续出现巷道底臌变形、侧帮向内挤压、顶部支护体下沉、锚杆脱落等地压显现 现象,进行了软岩巷道地压监测及其显现规律研究。设计了一套完整的巷道地压综合监测体系,以巷道围岩压力 监测和变形监测为主,实现在地表集控中心对井下巷道围岩的受力和变形进行长期观测和预警。巷道围岩压力监 测选用锚杆应力计,变形监测选用多点位移计,通过长期对监测数据进行分析,获得不同岩性的巷道围岩的应力和 变形机制。根据围岩变形和应力情况,结合矿山已有矿岩强度特征及巷道围岩松动圈厚度范围,建立巷道支护三 维数值模型,进行锚网喷支护参数优化,优化后支护效果较为稳定。研究表明,地压监测数据可为软岩巷道合理的 支护设计提供理论依据和指导,为支护结构的长期稳定提供保障。     

桃江县陈家村金矿构造控矿特征分析

本文通过对陈家村金矿的构造控矿特征进行了普查分析,大致查明了该区的地层、构造、岩浆岩和含金破碎蚀变岩带的热液活动规律,地质特征、成矿地质条件和控矿构造F．断裂在区内的特征;初步查明区内破碎蚀变岩带特征;大致控制了主要矿体特征。     

地下矿山地应力场反演数值模拟研究

掌握岩体初始地应力场,尤其是其三向主应力的大小和方向,是进行地下巷道支护和采场结构参数 优化的基础。根据某铁矿地质资料及矿区内断裂构造,以有限元数值分析为基本手段,提出了考虑矿区 F1、F3、 F4、F9 断层构造运动、岩体自重等多因素的岩体初始地应力场反演思路。采用理论分析、三维地质建模和数值模 拟计算相结合的方法,考虑地层岩性、断层构造等因素,联合使用 Micromine、3DMine 及 Rhino 等几种软件建立矿山 三维地质模型,然后采用 FLAC3D 数值模拟软件对模型进行初始应力场计算平衡,得到初始应力场。该方法可以 较好地满足复杂和极复杂地质条件,特别是深部矿井复杂地质条件的地应力反演分析。     

破碎矿体中深孔爆破一次成井技术

中关铁矿采场切割井施工原采用人工掘进等传统方法,但该法存在安全系数较低、作业场所环境差、劳动强度大且效率低等诸多弊端。随着采矿工艺技术的发展和提高,爆破一次成井法因安全性高、成井速度快、效率较高且经济实用逐渐被广泛应用。为提高中关铁矿切割井施工效率并降低掘进成本,根据中关铁矿实际情况,制定了中深孔爆破一次成井方案。通过研究中深孔掏槽爆破机理,确保爆破过程中有足够的补偿空间;装药孔和空孔呈交叉“正方形”布置,共23个,其中,13个装药孔,10个空孔,对不同类型的孔设置孔径和延期时间,并通过补偿系数的计算验证布孔方式的合理性;同时根据巷道爆破危害管理规定,确定了最佳爆破药量,最终实现了切割井爆破一次成井。现场实际应用表明,中深孔爆破一次成井技术在中关铁矿具有很好的适用性,提高了切割井成井速度和质量,减少了施工安全隐患,保证了矿山安全生产,同时为类似的切割井爆破工程提供了借鉴。     

中关铁矿矿井通风系统优化研究

为优化中关铁矿矿井通风系统,针对中关铁矿主扇、局扇及各中段通风构筑物设置情况,对矿井通风系统现状进行分析,并测定分析了主要中段通风参数,总结了矿井通风系统存在问题,提出了具体优化改进措施;最后,对改进后的矿井通风效果进行分析及验证.通过对矿井通风系统进行优化改造,有效地改善了井下作业环境,提高了通风系统稳定性和可靠性,...     

破碎采场通风天井预注浆加固基岩深孔爆破成井技术

由于矿岩破碎,采区通风天井掘砌施工安全性较差,反掘扩孔和反掘 扩刷过程中均存在塌方等安全风 险。 以某铁矿复杂破碎采场为背景 0,进行通风天井预注浆加固基岩深孔 爆破成井技术研究与实践。 采用“正掘导孔 +反掘扩孔+反掘扩刷”技术进行采区通风天井施工,针对塌方段提出 2 种 施工方案:钢圈加固和壁后浇筑充填支护工 艺、钢筒预埋注浆管浇筑充填和注浆加固联合支护工艺,虽能达到预期处理 效果,但施工工期长;在此基础上,提出破 碎采场通风天井下行注浆加固基岩及大直径深孔凿岩分段爆破成井施工工 艺,可有效避免井筒塌方风险,工期缩短 50%。 可为破碎采场盲竖井掘砌施工提供一条新思路。