矿山采空区顶板事故与安全管理

采矿业是一项古老的行业，为人类社会的发展做出了巨大的贡献。影响采空区顶板安全的因素众多且错综复杂，虽然可以采取综合安全技术措施，显著降低甚至消除采空区大型灾害事故的发生，但要完全消除采空区顶板安全隐患也有一定难度。本文对矿山采空区顶板事故与安全管理进行了探讨。     

热电偶技术在东欢坨矿采空区温度变化研究中的应用

为了对东欢坨矿8煤层采空区煤炭自然氧化情况及时准确做出分析判断,保证工作面的安全生产,在2087工作面采空区及停采线运用热电偶技术进行温度观测,得到了工作面后方采空区及停采线附件温度变化规律,对工作面后方的采空区三带进行了划分,为该煤层的安全生产奠定了基础。     

采空区安全评价的理论与实践

采空区处理是我国普遍存在的采矿技术难题。未处理的大型采空区是大面积突然冒落的顶板冲击地压的隐患。定期实施采空区安全评价,是用空场法开采的地下矿山为了确保安全生产的必然选择之一。本文阐述了采空区安全评价理论,以实例说明了该理论的应用。借助该理论评价采空区及其相关工程的稳定性,技术可行、准确可靠且简便有效。     

云南某金属矿山地下采空区稳定性分析

阐述了金属矿山井下采空区的特点,通过对采空区的现场调查,用FLAC-3D软件模拟某铁矿坑内矿房回采后的采空区应力分布情况及影响．根据模拟结果分析,得出采空区的稳定性状况属于暂时稳定的结论,并预测了采空区的发展状况,为保证矿山的安全生产和采空区的治理提供科学的依据．     

安家岭露天煤矿采空区上覆岩层安全厚度研究

针对安家岭露天煤矿井工采空区上覆岩层不稳定给露天开采带来的安全问题,采用数值模拟、数值计算、相似材料模拟等方法,研究了4#煤、9#煤采空区顶板安全厚度.结果表明:在露天采矿设备作用下,采空区顶板转角区域和中心围岩处发生剪切破坏;在汽车满载作用下,4#煤采空区跨度为3.5 m,顶板厚度为11 m时产生剪切破坏,9#煤采空区跨度为5 m,顶板厚度为14 m时产生剪切破坏.将数值计算、相似材料模拟结果与采空区特性结合,确定了安家岭露天煤矿采空区域4#煤、9#煤不同采空区跨度应预留的顶板安全厚度.     

巷道高冒火区自燃火灾综合防治技术实践与分析

本文针对中煤平朔井工一矿19106工作面采空区火灾特点,采用以灌注大流量三相泡沫为主结合注水、灌注凝胶、风流调整、端头封堵等的综合防灭火技术对火区进行综合治理,使采空区火灾内CO气体浓度减低至安全标准以下,有效地扑灭了19106工作面采空区火灾,保证了19106工作面安全生产。研究结果可为煤矿采空区防灭火提供指导。     

采空区地质勘察及对京沈客专稳定性影响评价

为了评价他拉皋煤矿采空区对京沈高铁DK429+000~DK430+500段稳定性影响,通过分析矿区地层岩性及地质构造,采取对采空区煤矿资料收集及调查、物理勘探、地质钻探验证等综合勘察方法,对采空区进行地质勘察并确定采空区边界,评价线路稳定性。同时采用铁路保护煤柱设计方法来确定安全边界,防止地表变形影响铁路行车安全。结果表明拟建线路位于他拉皋煤矿采空区安全围护范围以外165m,高铁可从拟定线位处安全通过。     

民采空区地压数值模拟稳定性分析

根据河南栾川钼矿马圈矿区民采空区处理方案，对其民采空区地压进行了数值模拟稳定性分析．采用RFPA’98软件分3种情况对民采空区顶板、矿柱进行了位移加载破坏过程的模拟，确定民采空区的危险区域，为预防预报民采空区的垮塌提供了安全技术依据．     

某水电工程地下煤矿采空区的处理对策

某水电工程区历史上小窑采煤形成较多的采空区域,这些无序开采造成的地下采空区给工程施工和安全运行带来了严重危害,尤其是重要建筑物部位。本文针对工程区地质条件和地下采空区分布特点,分析了地下采空区对工程的影响,并提出了相应的处理对策。     

湖南某萤石矿地下采空区群稳定性分析与控制研究

基于现在地下采空区对生产和安全带来的影响,就某萤石矿地下采空区群稳定性分析与控制开展研究,并通过FLAC3D建立了该矿地下采空区群稳定性分析与控制的地质模型,同时对未进行充填的地下采空区群的稳定性进行了数值模拟研究,提出稳定性的控制措施.     

高密度电法在非煤矿山老窑采空区探测中的应用

由于矿山开采存在不明废弃老窑及采空区、老窑采空区资料不详、边界和积水情况不明等问题,矿山生产存在严重安全隐患。本文以湖南冷水江某金属矿山老窑采空区探测为例,采用高密度电法实施了4条物探测量剖面,经数据反演处理解译,共推断出8个采空区异常,其视电阻率特征均为高阻异常,显示其均为非充水采空区,根据已有矿体产出形态,推测采空区体积共约2 484 m³,基本确定了采空区的整体情况。     

三昌采石场复杂采空区群稳定性数值模拟研究

三昌采石场采空区具有规模大、数量多、空间关系复杂等特点,急需开展复杂采空区群稳定性课题的研究.在对采空区群及其开采环境现场调研的基础上,进行了现场点荷载试验与室内单轴抗拉、抗压强度实验,获得岩体力学参数.采用三维有限元方法对三昌采石场进行数值模拟,模拟结果表明:三昌采石场采空区稳定性偏低,部分空区顶板出现拉应力集中,有可能出现顶板冒落.根据分析结果,提出了相应安全对策,为矿山的安全生产起到指导作用.     

石膏矿采空区顶板下沉量的灰色Verhulst预测

采空区顶板下沉量预测是采用空场类采矿方法的矿山安全生产管理的重要内容之一,也是实现采空区重大危险源有效监控的基本要求.在充分认识采空区顶板下沉特性的基础上,采用灰色Verhulst方法,建立了顶板下沉量预测模型.用该模型对某石膏矿采空区顶板监测的实际数据进行了分析,结果表明该矿采空区已进入危险期.模型精度能满足要求,说明灰色Verhulst模型用于采空区顶板下沉趋势预测具有很好的适用性.     

利用新型材料治理井田地表裂隙的探讨

由于大同煤矿集团马脊梁矿上覆采空区地表裂隙发育,在矿井通风方式、采煤方法、小窑火区影响、气候变化等多种因素的共同作用下,回采工作面有害气体大量泄出。为克服这一重大安全隐患,探讨了采用新型化学材料与传统方法结合,对井田内的地表裂隙进行长效治理的方法,指出这一方法的实施,将会大大减少治理地表裂隙所需的工程量,并确保井下生产安全。     

论煤矿采空区积水的综合利用

煤矿采空区积水除了悬浮物含量较高外，其他指标可以满足工农业用水。开发利用采空区积水，对于缓解华北地区水资源紧缺的局面具有现实意义。     

Computer simulation of the air flow distribution in goaf regarding the use of inert gases and chemical agents

This paper presents the use of a computer method of the ventilation process simulation for the analysis of the flow distribution of air and gases in the area of wall mining work and the adjacent goaf.In workings and goaf,the complex issue of the formation of a gaseous atmosphere under variable ventilation conditions and an existing fire hazard level,with the possibility of feeding goaf with an additional carbon dioxide flux as the inertizing agent is considered.Some examples of the simulation of feeding goaf with carbon dioxide illustrating the different patterns of the distribution of the goaf atmosphere gases concentration,said distribution patterns being gas supply place dependent,have been presented.In addition,the impact of the additional sealing of goaf on the distribution level of the concentration of gases,the said sealing made from the wall side with chemical agents has also been considered.The capabilities of the VentGoaf computer simulation program,being the basis for our calculations,enable consideration of the use of the inert gases supplied to the goaf depending on:the location of the gas feeding the pipe outlet,tightness of the fire field,fire centre location,and spatial situation of the mined wall.It has been found that fire prevention elements,such as chemical sealing agents,are of great impact on the effectiveness of fire prevention.     

矿井充水因素分析及水害防治措施

通过对庄旺煤矿矿井充水因素分析,得出结论:该矿充水水源包括地表水、2号煤层上覆砂岩裂隙含水层、采空区积水、奥灰水等4个方面;矿井充水通道包括导水断层、岩层裂隙、采空导水裂隙带、封闭不良的钻孔等4个方面;本井田主要水害是来自矿井采空区积水、古空区积水和周边矿井采空区积水。基于以上结论,采取了相应的矿井水害防治措施。     

露天转地下采矿隔离层研究

 隔离层是确保露天转地下安全开采的关键,为确定姑山铁矿安全隔离层厚度,运用Ansys有限元分析软件进行数值模拟.首先对相同跨度(27.5m)不同隔离矿柱厚度与采空区高度的规则采空区进行数值模拟,优选采空区控顶高度为16m.对不同跨度和不同隔离矿柱厚度进行数值模拟,得到了不同跨度下的安全隔离层厚度.选择5种具有代表性的理论计算方法计算隔离层的安全厚度,其结果与数值模拟结果趋于相同.最后结合理论计算结果,给出各个跨度下的安全隔离层厚度.以姑山铁矿为例,推荐其露天转地下开采的隔离层厚度为18m.     

基于BP神经网络的空洞型采空区稳定性评价研究

通过分析空洞型采空区稳定性的影响因素,依照BP神经网络原理,构建出适合空洞型采空区稳定性评价的BP神经网络模型。再通过收集到的空洞型采空区稳定性样本对所构建的BP神经网络进行训练,得出空洞型采空区稳定性评价BP神经网络模型,并应用检测样本测试其准确性。并以陕北讨老乌素煤矿采空区为例,应用训练好的BP神经网络模型对其进行预测评价,最终得到了与实际情况吻合的结果。     

煤炭自燃危险性评价与预测研究

针对采空区自然发火进行了危险性评价.从发火条件入手,建立了采空区自然发火事故模型,确定了采空区发火现状危险等级;并利用采空区已有的自然发火预测指标建立BP神经网络的时间序列预测模型,对未来该采空区有无发火危险进行了预测,确定了未来采空区发火可能性大小,为采空区做好防火工作提供了理论依据.