急倾斜中厚矿体开采引发的岩体移动规律模拟实验

急倾斜中厚矿体开采过程中,崩落区开采引起的周边岩体移动趋势对诱导冒落法使用起到至关重要的作用。以某铁矿诱导冒落法开采为工程背景,采用相似材料实验方法模拟了400m、600m、800m、1000m采深下,矿体及近矿上、下盘围岩受开采扰动的影响。研究表明:400-1000m采深条件下,矿体及近矿上、下盘围岩均呈现压密→滑移→压密的现象,且放矿对顶板矿岩受扰动的影响较大;矿体水平位移变化相较于近矿上、下盘围岩位移变化更剧烈,同时上盘围岩较下盘围岩对放矿的扰动更敏感;随采深的增加,矿体及近矿上、下盘围岩水平位移和垂直位移均出现由指向采空区转变为背离采空区的现象,且矿体总位移和应变波动范围均增大。     

杏山铁矿斜分条分段崩落法试验研究

杏山铁矿小杏山采区为层状倾斜厚矿体,原用垂直走向布置进路的无底柱分段崩落法开采,存在矿石损失贫化大、上盘侧回采进路地压显现严重、巷道支护工程量大等生产问题.研究提出斜分条分段崩落采矿法,即沿矿体延深方向,从上盘到下盘按斜线分条开采,每一分条在矿体里布置诱导冒落进路,在崩落本分段矿石的同时,诱导近上盘矿体自然冒落,冒落的矿石由设置在下盘围岩里的回收进路回采.该法较好地顺应了倾斜矿体崩落矿石的移动规律,降低了采切工程总成本.试验采场自2019年5月开始回采,现已回采两个分段,矿石回采率由74%提高到85.6%,贫化率由18%降低到15%,取得了良好的技术经济指标.     

采动应力作用下陡倾板裂状岩体巷道溃屈破坏

为研究采动应力作用下陡倾板裂状岩体巷道的稳定性,根据现场残矿回采巷道的调查结果,利用安全系数法和数值模拟相结合,分析围岩采动应力变化规律和巷道安全状况.研究结果表明:陡倾状矿体回采后上盘围岩应力高于下盘围岩应力,下一中段矿体回采对上中段巷道应力影响最为显著;采动应力作用是上盘巷道失稳的主要诱因,上盘巷道围岩垂直应力最大值达到7.87 MPa,超过巷道围岩溃屈破坏极限应力.     

45°倾角正断层粘滑错动对隧道影响试验分析

通过1∶50室内模型试验,模拟了45°倾角正断层粘滑错动下,与之正交的隧道结构的受力变形破坏过程,并布置传感器监测了隧道顶部和底部的围岩压力、隧道轴向的应变和隧道环向的应变.结果表明,围岩压力在剪切带附近发生显著变化,上盘和剪切带范围内拱顶压力显著增大,下盘拱顶压力次之,上盘和剪切带隧道底部压力减小,下盘底部压力显著增大,隧道与下部围岩可能局部脱空以适应断层的剪切位移;上盘和剪切带范围内隧道纵向弯矩为正,下盘范围内为负,隧道偏心受压;以原型混凝土压坏来判定衬砌破坏,初步确定原型结构破坏所容许的最大断层位移D=0.7m,理论上该值略偏大;隧道衬砌破坏区域长度,在剪切带和下盘范围分别为1.7和2.8倍隧道宽度.     

数值分析法确定露转坑岩层移动范围

 随着浅部矿产资源的枯竭,中国许多露天开采已经或即将转入地下开采,或露天与地下联合开采。合理确定岩层及地表的移动,为露转坑设计和安全生产提供依据是露转坑联合开采首先要解决的重要课题之一。为了验证永平铜矿露天转地下开采工程设计的合理性,为后续安全生产提供参考,采用三维有限差分数值模拟计算方法,系统地分析永平铜矿II、IV号矿体在不同开采水平的岩体移动变形、地表位移变化及露采边坡稳定状态,给出了相应开采水平的岩体及地表移动变形特征、最大垂直和水平位移,以及岩体移动角。结果表明,II号矿体对岩层移动的影响远大于IV号矿体;最大垂直和水平位移均在II号矿体上部东部边坡岩体中;合理的开采顺序应是先采Ⅳ号矿体,后采II号矿体;模型局部地段处于破坏或极限稳定状态,但随开采深入,露采边坡整体处于稳定状态,因此矿山采用的矿房回采嗣后充填采矿方法合理可行。用FLAC3D数值模拟方法研究露转坑联合开采的岩层移动规律,反映了岩体应力、变形的客观过程,为露转坑矿体开采岩层移动范围确定提供了一条新的途径。     

某铁矿充填法采矿引起的地表变形的Flac分析

地下采矿必然会引起采空区围岩的崩塌,围岩向采空区的移动可能涉及到地表,造成地表的陷落．采用充填法,留矿柱法等措施能够减轻地表的沉降．本文借助Ansys进行网格划分后,将其导入Flac数值计算软件中．Flac软件能模拟开采、回填、再向下开挖、再回填等过程,与实际开采和充填一致．对金山店铁矿东区分别进行不充填、20％充填、50％充填的地下开采进行模拟,研究采矿引起的地表沉降问题．分析得出下盘稳定性好于上盘,水平位移和垂直位移在量级上相当,充填越多越能减轻地表沉降．     

不均匀沉降下隧道与土体相互作用模型位移分析

文章以城市轨道交通及市政管道建设为研究背景,通过数值模拟对穿越不均匀沉降区域的马蹄形截面隧道与土体的相互作用进行了分析,得出研究试验模型。模型中把不均匀沉降区域分成上下盘,模型中考虑上下盘相对错位移动,模拟实际工程中的不均匀沉降。研究结果表明,随着上下盘位错量的增加,上下盘接触部位受影响的土体范围内,标志点逐渐增大,与隧道顶部接触土体的竖向位移也逐渐变大;上盘错降过程中,下盘隧道顶部沉降变形最大,上盘最小;隧道衬砌结构的变形区域出现在预设缝两侧,并且随着竖向位错的增大而增大。     

地裂缝隧道衬砌结构与围岩相互作用机理

针对台凹型活动地裂缝正交区间隧道,通过有限差分数值方法模拟地裂缝区间隧道的开挖施工、分缝衬砌结构与地裂缝上下盘之间相对错动,从地表和衬砌的沉降位移、围岩位移场、围岩土压力以及衬砌结构内力方面分析了隧道结构与围岩的变化特征.结果表明：台凹型活动地裂缝不均匀变形主要发生在上盘内地裂缝一定范围的地层内;分缝衬砌结构端部的拱顶土压力呈现出集中增大和减小的变化特征,上盘内地裂缝附近仰拱底的土压力出现松弛;变形缝两侧衬砌结构的端部出现轴向应力集中现象.分缝衬砌结构一方面能够适应地裂缝错动位移,避免结构内力过大而引起强度破坏;另一方面,能够抑制地层的不均匀沉降变形,使得地裂缝处变形缝两侧衬砌结构的相对位移减小,并改善地裂缝区间隧道的运行条件.     

急倾斜矿体开采岩体移动规律与变形机理

为了研究急倾斜矿体开采的岩移规律与变形机理,采用数值模拟的方法,对急倾斜矿体在高构造应力和自重应力2种条件下的岩移特征进行对比分析.研究结果表明:当开采区在竖直方向上的高度远小于矿体在水平方向上的长度时,在这2种应力条件下都具有类似水平矿体开采的地表岩移特征;反之,在高构造应力条件下,急倾斜矿体开采地表出现双沉降中心的现象,而在自重应力条件下只存在单沉降中心;在高构造应力条件下,急倾斜矿体开采在地表移动变形量、移动变形影响区规模及地表宏观变形破坏特征上与自重应力条件下相比都有较大差异,原岩应力场中作为特征量的最大主压应力的取向对岩移行为的影响是产生这差异的根本原因.     

倾斜-急倾斜多层矿床充填法安全开采高度研究

通过分析倾斜-急倾斜多层矿床各矿层间的位置关系,并结合国内外采用充填法作业的矿山工程实例,运用函数拟合方法,推导出多层矿床安全开采高度的计算公式。以某铜矿为研究对象,设计采用5因素、5水平正交试验对安全开采高度的影响因素进行敏感性分析,并讨论主要影响因素与安全开采高度的关系。结果表明,矿层间距、矿体倾角和地下水对安全开采高度的影响最为显著,围岩地质构造特征和普氏系数的影响次之;安全开采高度与矿层间距呈线性正相关关系,与矿体倾角呈非线性正相关关系,与地下水影响程度呈非线性负相关关系。根据所推导的计算公式以及实际的矿体赋存条件和围岩参数,得到该矿的安全开采高度为3.71~5.38m,同时针对开采方案提出了相关建议。     

矿井水处理技术在任楼煤矿的应用

对国内矿井水净化处理技术的现状和存在的主要问题进行了阐述，重点介绍了任楼煤矿矿井水处理技术的工艺流程及其特点。通过进行效益分析，认为矿井水净化处理技术具有一定的推广应用前景。     

丁集煤矿水文地质类型划分探讨

矿井水文地质类型及其复杂程度决定水害的大小,也决定了煤矿安全部门防治水害工作的难易程度,它对矿井的开拓方式、采掘系统布置以及矿井的总体设计都有直接影响,因此煤矿水文地质类型划分工作的落实具有重要意义。根据国家新颁布的煤矿防治水规定,对丁集煤矿矿井充水因素、矿井涌水量、矿井受水害影响程度及防治水难易程度等方面分析,以实际资料为依据,遵循就高不就低的原则,提出丁集煤矿水文地质类型为中等型的结论,为经济合理地搞好矿井防治水工作提供了基础资料。     

陕北煤矿矿井水资源化处理利用

针对陕北矿区矿井水水质，本文介绍了含悬浮物矿井水的几种现有的处理方法以及利用途径，依照“排供结合”、“分质分用”的原则，提出一套新的矿井水资源化的工艺流程，争取使矿井水得到综合利用，实现经济效益最大化。     

直流电法技术在矿井防治水中的应用

介绍了矿井直流电法超前探测技术的原理与方法,并以晋城凤凰山矿北翼探巷矿井直流电法探测为例,分析了矿井直流电法在探测巷道前方岩层富水区中的应用。通过井下探放水钻孔及实际揭露资料验证,该方法探测采掘工作面前方富水位置和范围是非常有效的物探方法之一,能为井下水害预报和防治提供可靠依据。     

IP Mine无线矿山安全跟踪监控系统在凤凰山矿的试验浅析

介绍了IP Mine无线矿山安全跟踪监控系统在凤凰山矿的试验情况,对井下人员跟踪监控系统的原理、功能、安装等进行了阐述。     

麻地沟煤矿矿井提升设备的选型计算

通过对麻地沟煤矿矿井提升设备的选型计算,得出结论:该矿主斜井提升设备带式输送机带宽B=1 000 mm,带速V=2.5 m/s,胶带PVG680S ST=680 N/mm,电动机YB315M1-4,N=160 kW;减速器M3PSF60+FAN型,i=25。副平硐提升设备无轨胶轮车选用WrC20/2J型防爆运人胶轮车2台,TY7FB型井下防爆低污染自卸胶轮车4台,WqC4J型平头单排自卸式防爆无轨胶轮车3台,WC25J铲板式支架搬运车1台。     

浅析炉峪口煤矿矿井充水通道

矿井充水通道是矿井充水的主要条件之一,对煤矿生产影响极大。因此,采掘过程中要引起矿方高度重视,避免突水事故的发生。介绍了炉峪口煤矿8号、9号煤层导水裂隙带情况,阐述了炉峪口煤矿存在的断层、岩溶陷落柱等地质构造可能造成的矿井充水问题,并提出了预防措施。     

平朔安家岭露天矿矿建工程的测量验收

论述安家岭露天矿矿山工程测量验收和矿建工程量计算的理论,方法以及在工程中的应用和检验。     

海孜煤矿矿井水综合利用技术的研究

本文通过对海孜矿矿井废水组成和水质情况分析,通过物理化学方法进行水质处理,使其水质满足矿井生产需要,做到了矿井生产用水的循环利用,有效地节约了水资源,保护了环境。     

玉华矿矿井排水设备的选型计算

介绍了玉华矿概况,通过计算确定了玉华矿主排水设备、副立井井底水窝排水设备、矿井采区排水设备、生活污水处理站排水设备。