无底柱分段崩落法开采顶板围岩崩落机理

以武钢程潮铁矿西区开采为工程背景,采用现场钻孔监测与相似材料模型实验相结合的方法,对无底柱分段崩落法开采过程中顶板围岩的变形和崩落规律进行了系统研究.首先,结合矿体赋存条件、地层结构和开采进程,设计两个钻孔实时监测顶板围岩的崩落规律.其次,以模型相似理论为基础,确定了所要研究模型的剖面和几何尺寸,设计制作模型,采用百分表、压力传感器和近景摄影测量等手段监测模型的应力、应变和破坏特征,并对百分表数据、应力盒数据、围岩位移和围岩破坏裂纹进行系统分析.研究成果初步揭示了金属矿山无底柱分段崩落法开采过程中,顶板围岩崩落机理和地表沉陷的基本规律.     

公路下充填开采的相似材料及数值模拟研究

针对公路下大量压煤的实际情况,为尝试性地探索公路下采煤的合适方法,利用相似材料模拟实验对公路下充填开采进行了研究,通过实验得到了公路在充填开采状态下所产生的移动和变形值;同时利用有限元软件ADINA进行三维数值模拟,将数值模拟与相似材料模拟实验的结果进行了对比分析,并研究了开采时煤层倾角、采深对公路稳定性的影响.研究表...     

顶板诱导崩落技术及其在大厂铜坑92号矿体的应用

为解决大型贫矿床传统方法开采过程中存在的资源整体回收率低、后期地压控制难等问题,研究采用连续采矿一顶板诱导崩落综合技术,其空区处理与后期地压控制关键是顶板诱导崩落技术。针对华锡大厂铜坑矿92号矿体的工程地质条件,进行连续采矿顶板诱导崩落的工业试验,基于理论与工程类比相结合的方法,确定合理顶板爆破诱导崩落的参数、实施方案、安全控制措施,分析爆破诱导崩落的工程实际应用情况。试验结果表明：采用预裂爆破与诱导崩顶爆破的方法,通过对顶板的诱导崩落处理,成功地在下方采空区形成了厚度为17．8m左右的岩石缓冲垫层,有效地降低顶板冒落带来的冲击气浪危害：在预裂孔间产生明显的贯通裂隙,从而在顶板上形成诱导可控崩落,防止顶板大面积的突然垮落,改善地下开采安全生产环境：最终资源的回收率由70％左右提高到84．6%,贫化率由25%-40％降低到15％以下,实现了资源的高效回收。     

地下矿山开采技术及其趋势探讨

随着科学技术以及国民经济的发展,人们对能源的需求也在不断增加,从而促进了矿山开采技术的发展,该文主要针对目前的矿山开采技术,如:空场采矿法、无底柱崩落采矿法、自然崩落法、充填采矿法等进行了一系列的分析,并针对当前的发展,对未来地下矿山开采技术的发展趋势进行了一系列的探讨,希望通过该文的分析可以为开采技术的提升提供一定的帮助。     

倾斜中厚矿体卸压开采应力迁移规律

针对金属矿床围岩破碎、采准巷道受地压影响破坏严重的现象,应用数值模拟的方法,对不同开挖方式下岩体应力场变化规律和分布特征进行了分析,探讨了通过卸压工程调控应力场迁移的力学机制,为采场结构参数的优化提供了理论依据.研究表明:开挖矿体会造成附近岩体内的应力重新分布,采用增大空区跨度和减小空区高度的回采方案,可以实现卸压开采的目的;结合某铜矿倾斜中厚矿体条件,进路布置在距矿体下盘6 m处,进路附近的垂向应力降低18%,能够满足卸压及经济效益的要求.     

CO2地下处置与煤层气开采的数值模拟

采用Crank-nisholson差分格式与Richtmyer方法,对单井注入CO2与CH4二组分气体的扩散渗流物理模型进行离散化处理,从而把对非线性微分方程组的求解转化为对线性方程组的求解.基于Matlab语言编制数值计算程序,同时依据永安、双柳和寺河三矿煤层的实际参数进行模拟计算,得到了注气过程中各组分气体分压和基质内组分浓度的变化规律.数值模拟计算表明,向煤层中注入CO2不仅可以驱替、置换煤层气,提高煤层气的回收率,而且煤层对CO2有一定的储存能力.     

基于相似模拟试验的工作面顶板压力显现规律研究

以现场实测资料为基础,通过实验室相似模拟试验对工作面顶板压力显现规律进行了研究,同时得到了工作面前方支承压力峰值位置、最大支承压力峰值集中系数、工作面前方支承压力剧烈影响范围等有益数据。     

工程爆破模拟试验的相似律

介绍了工程爆破小型模型模拟实验的相似律,并利用量纲分析的因次分析法,推导了水压爆和地下深孔爆破模拟的相似律,介绍了小型模拟设计和由模数据推导实际应用爆破参数的方法。     

厚夹矸煤层综放开采岩层移动的相似模拟

针对综放开采技术在结构复杂煤层中应用效果不理想的情况,通过相似模拟实验研究结构复杂厚煤层综放开采时厚夹矸层、顶煤及顶板岩层的移动特征。结果表明：含厚夹矸层厚煤层顶煤冒放性较差,其位移显著增加的位置更接近于煤壁;顶煤破碎受夹矸层厚度的影响较大,夹矸层达到一定厚度,顶煤放出效果不理想,直至不能放出。开采模拟观测和实测数据分析结论基本一致。该研究为扩大放顶煤安全高效开采范围提供了参考。     

地下铝土矿采矿环境再造连续采矿理念

为解决复杂难采、水害突出的铝土矿地下开采技术难题,基于采矿环境再造和连续采矿理论,提出了地下铝土矿采矿环境再造连续采矿理念.新理念主要包括基于疏、导、引、堵和用等综合水处理措施的开采水环境再造技术、借鉴金属矿无间柱连续采矿技术和煤炭机械化采煤技术的连续采矿技术、以矿岩地应力人为控制方式实现的应力环境再造技术等三项主要内容.新理念为复杂难采、水害突出、低价值软破及原本不具备开采价值等矿体的开发利用提供了一条新思路.     

岩体参数确定与顶板锚固技术应用

针对波兰煤矿地下开采中的锚杆支护应用实践 ,提出了统一的采矿地质和技术条件的评价方法。用修定的RMR岩体量化指数从给定公式中确定岩体强度和应变参数。基于虎克 -布朗强度准则给出了岩体及顶板锚固的数值模型。在不同的采矿地质条件下 ,进行了多种顶板锚固应用研究。这些支护实验表明 :这种方法应用于巷道的初次支护和顶板加强支护是安全可靠的     

地下金属矿山采掘作业计划优化模型

为了实现地下金属矿山采掘作业计划编制的实时准确与科学有效性,针对矿山作业地点分散、生产组织复杂、矿石质量难以控制等特征,构建了基于0-1整数规划的作业计划优化模型.通过分析开采技术经济指标及空间逻辑关系,以最小品位偏差为目标,将产量均衡、出矿能力以及品位高低结合开采等转化为约束条件,考虑各采场作业工序、回采顺序、生产能力以及其他生产要素等,运用计算机技术和整数规划方法,得出地下矿山采掘作业计划最优方案.以国内某大型金矿为案例进行了模型的有效性验证,解算出矿山最优的采掘作业计划,并得出作业计划甘特图.结果表明,模型能够指导完成生产作业任务,且满足作业计划连续性和均衡性要求.     

铝土矿地下开采水害分析

地下开采铝土矿是我国铝土矿山的必然选择和发展趋势。水害是要面对的主要威胁之一,根据突水水源、采掘方式、岩体结构、突水形式和突水量等,对铝土矿地下开采中的水害进行了分类,说明了其特征。结合段村—雷沟铝土矿,根据勘探资料以及矿区地质与水文地质条件,段村—雷沟铝土矿的水害类型有地表水水害、冲积层水水害、岩溶水水害、断层水水害和采空区积水水害,论述了段村—雷沟铝土矿的水害类型及其对矿山建设的影响,分析了其成因,给出了该铝土矿山防治水害的总体思路和原则。     

坚硬顶板预裂对底板突水的影响

针对焦作矿区突水原因复杂多变的现状,采用岩层运动和矿山压力理论,结合数值计算的方法,探讨了坚硬顶板运动对底板破坏的作用机理。研究结果表明:对坚硬顶板进行提前断顶处理,能够大大减少底板的破坏深度,从而减轻突水危险性。经过多个工作面的实际观测,证明了断顶后大幅度降低了老顶初次来压期间的出水量,起到了很好的防止突水的效果。研究成果可以在相似条件矿区推广应用。     

露天转地下最佳开采模式

建立露天转地下开采模式综合评判模型,运用层次分析法和模糊数学的基本原理对多种开采模式进行评判优选.评判优选过程中,综合考虑影响露天转地下开采模式的动态、静态、定量、非定量指标,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.以石人沟铁矿为例,4种开采模式的优越度分别为45.82％,84.32％,89.88％,80.75％,从而确定第3种方案最优.     

煤矿上行开采覆岩运动规律研究

为了有效开采煤炭资源,具有3层可采煤层的煤矿拟采用上行开采方法,通过相似模拟实验及数值模拟计算,得出5-2煤开采后覆岩运动规律,结合"三带"判别法、比值法、围岩平衡法等理论分析得到冒落带高度是6倍采高18 m,裂隙带高度是18倍采高54 m,4-2煤顶底板岩层最大裂隙10 cm,裂隙在下沉带盆底闭合,得出该矿4-2煤上行开采是可行的.     

顶板节理裂隙发育条件下回采巷道的垮塌形态

瓦斯爆炸等冲击破坏力强的灾害多发生在采掘作业区域内。以易见的回采巷道垮塌堵塞救援线路、影响安全快速救援为背景,分析了顶板节理裂隙发育条件下回采巷道垮塌后垮空区形状。结合矿压理论和岩体力学理论,推导了垮空区高度计算公式以及巷道垮塌后造成堵塞的判定条件,并分析其影响因素。该研究不仅在实施救援前对预判巷道垮塌影响救援、制定相应处置方案以及救援过程中判别巷道安全状态具有重要指导意义,而且对成巷过程中的围岩控制设计具有重要参考价值。     

赵家梁煤矿上行开采可行性研究

上行开采在赵家梁矿应用是否可行,通过物理材料相似模拟实验及计算机进行数值模拟,结合理论分析,得到5-2煤层采后覆岩运动规律及"三带"特征,冒落带高度18m,为采高6倍,裂隙带高度49m,为采高16.3倍,4-2上煤层及其顶、底板岩层裂隙最大10cm,8cm,7cm.裂隙在下沉带盆底闭合得出可实现上行开采的结论。     

露井联采下边坡体变形机制的研究

在露天和井工同期开采下,因边坡体处于井工开采的影响范围内,两种采动效应互相扰动、互相叠加和互相影响,从而构成了复合叠加的作用,边坡体的变形表现为露天和井工两种采动效应叠加的变形机制。以紫金山金铜矿露井联采实例为工程背景,应用Midas GTS软件建立露井联采作用下边坡体三维分析模型,并采用FLAC3D数值模拟软件对三维模型进行数值分析,通过研究各个开采阶段露天边坡体的水平位移、下沉值及应力值,总结露井联采下边坡体的变形机制。