矿山环境地质灾害问题及其勘查方法研究

矿山资源开发中的安全形势相当严峻,地表塌陷、山体崩塌、矿山边坡滑坡、废石场泥石流、尾矿库垮塌、采场冒顶、巷道坍塌、矿山地震、岩爆、采空区大面积地压、井下突水、深井高温等灾害,给社会稳定和人民生命财产安全带来了严重影响,该文以矿山地质灾害勘查为研究对象,论文首先分析了矿山地质灾害中存在的问题,包括其诱发因素,地质灾害特征和治理措施,在此基础上,论文探讨了三种勘查方法,包括地球信息技术综合方法、水文地质与岩土力学试验方法和地球物理勘查方法。     

大倾角破碎顶板炮采工作面的开采实践

大倾角破碎顶板炮采工作面由于采场支护过程中某个地点失效,局部冒顶后,极易产生大面积抽冒顶,本文通过对顶板抽冒的探讨,提出了在实际工作中采用的技术管理措施与方法,为大倾角破碎顶板炮采工作面安全回采提供了理论依据和技术支持。     

晋普山3#煤采场冒顶事故浅析及防治对策

分析了采场老顶来压规律及其对采场冒顶事故的影响，针对冒顶事故的发生提出有效的预防措施。     

论采场冒顶事故的研究

论文指出对采场冒顶事故的研究是矿山压力及其控制的重要组成部分,回顾了我国对顶板灾害研究的发展,重点分析了我国对“老顶来压预测预报”、“局部冒顶防治”和“采场顶板动态与支护质量监测”的研究,进一步论述了发展顶板灾害研究的方向。     

人工砼柱置换残留矿柱采场结构参数优化

为了安全经济地回收某矿山已充填采场中的残留矿柱,根据矿山特殊的地质条件和残矿资源赋存状况,提出人工砼柱置换残留矿柱的回采方案。运用三维有限元模拟软件MIDAS/GTS建立采矿模型,模拟采矿过程,分析在采矿作业扰动下不同结构参数采场顶板围岩、矿柱和人工砼柱的稳定性,结合经济因素对拟选的5组采场结构参数进行优化选择。研究结果表明,采场最大拉、压应力随人工砼柱尺寸的增大而减小;最大拉应力位于上盘围岩顶板中央,是影响采场整体稳定性的主要因素;模型4最大拉应力0.474 MPa,远小于其抗拉强度1.57 MPa,安全富裕系数大,经济合理。最终确定矿山置换残留矿柱的人工砼柱尺寸为3.5 m×3.5 m。     

大采高工作面设备优化方案探讨

针对大采高工作面的片帮、冒顶,介绍了防止片帮、冒顶的几项措施,提出了工作面设备相关优化配套方案,保证了大采高工作面的安全生产。     

采场冒顶伤害的管理差错和危险预测

本文采用MCRT方法,对采场冒顶伤害事故的管理差错和危险进行了分析预测。文中给出了“采场冒顶伤害的管理差错和危险谱系图”,详细地表述了导致顶上事件发生的工作失误和管理差错因素;并对谱系图进行了定性预测分析,找出了可控制事故发生的途径,并依据各因素的结构重要度,就如何预防提出了意见。     

采场人-机-环境系统可靠性模糊综合评价

将矿山采场看成一个由人、机和环境组成的逻辑串联系统，从人、机和环境3个因素出发，运用模糊数学方法对矿山采场的可靠性进行研究。分析采场人-机-环境系统可靠性的特征，建立系统模糊状态的隶属函数；推导人／机／环境子系统可靠性模糊综合评价公式及采场系统整体可靠性模糊二级评价公式。根据矿山采场各影响因素具有明显的模糊性的特点，建立适用于矿山采场可靠性评价的模糊评价模式。以贵州开磷集团马路坪矿为例，对其可靠性进行分析和评价，探索该矿采场系统的可靠性规律，找出系统可靠性的薄弱环节，并提出提高系统可靠性的主要方法和措施。所建立的采场可靠性模糊综合评价模式，不仅适用于非煤矿山采场，而且适用于各种类型的矿山采场。     

露天矿山采场高压停送电管理浅析

文章就矿山生产中，大量高压电气设备所存在的安全隐患进行简要分析，并结合矿山生产实际，提出了露天矿山采场高压停送电的安全管理办法。     

复杂应力扰动下围岩稳定性评价与采场参数优化

夏甸金矿采矿活动已经进入深部，临近崩落法与充填法影响区域的采场受到多重扰动应力的影响，该区域围岩稳定性与采场尺寸的合理选取对矿山安全生产至关重要.采用先进的数字摄影测量技术，获取试验采场周围岩体结构面参数;并从多角度对采场围岩稳定性进行评价;在此基础上，运用Mathews图表法与跨度经验公式对试验采场的参数进行优化;最后，通过数值模拟，对得到的试验采场参数合理性进行分析与验证.图表法优化的采场尺寸在矿山开采的成功应用，验证了图表法在复杂应力下采场尺寸设计的可行性.     

巷道卸压法应力迁变规律及卸压参数的确定

北?河铁矿-95 m水平4#采场进路联巷及回采进路在掘进过程中或成巷后不久就发生片帮冒顶,采用密集的U型可缩式金属拱架仍未能控制住巷道围岩的变形与破坏.利用flac3d数值模拟的方法研究了不同卸压高度和宽度下采场进路应力分布状态,模拟结果表明,卸压对巷道不同部位的不同应力具有不同程度的卸压效果,卸压可有效降低仰拱处剪应力及巷道仰拱、两帮和底角的最大主应力,巷道顶底板的最大主应力随卸压工程的开挖而增加,卸压宽度对卸压效果影响显著,在北?河铁矿条件下卸压工程超出巷道边界1~2 m为宜.根据数值模拟结果和-80 m分段回采界线的位置,确定卸压工程范围,采用房柱法进行卸压后,采场的应力集中程度得到有效降低,安全回采矿石15万t,并为高应力矿山开采提供了卸压开采的新思路.     

上提综采面破碎顶板片帮冒顶分析与控制技术研究

片帮冒顶是制约综采工作面安全高效开采的主要因素之一。为了控制上提综采面片帮冒顶,研究了工作面片帮冒顶的机理,分析了煤壁片帮、冒顶的主要因素,包括地质构造影响、顶板破碎、邻近工作面采动影响、矿压因素等;运用FLAC3D软件,通过数值方法,分析了邻近工作面开采对上提面的影响,结果表明,由于受邻近面采动影响,工作面发生片帮冒顶的几率较大。在以上研究的基础上,提出了采用注射马丽散加固煤帮控制片帮冒顶方案。方案实施后,有效地控制了端面冒顶和大面积片帮,使该工作面转向正规循环作业。     

缓倾斜薄矿体采场伪倾斜布置及参数优化研究

为了实现高效低成本开采缓倾斜薄矿体的目标,基于对缓倾斜薄矿体开采方法以及铲运机运距的研究,利用数学方法定量分析了伪倾斜采场布置中的各个采场参数之间的关系,得到各采场参数之间的数学公式,为生产实践确定采场参数提供了理论参考标准。针对国内某矿山1～9号缓倾斜薄矿体,在伪倾斜布置理论分析的基础上,运用正交试验方法对矿山采场参数的确定进行优化定量研究,选出最优的采场参数布置方案以及各因素影响采场指标值(采矿生产能力和采场成本)的权重大小,确定最优方案为A2B2C1,即矿体伪倾斜布置方向与矿体倾向夹角为45°、采场宽度8 m、采场沿倾向长度50 m。改善了传统采场参数的定性确定,提供了科学、准确、定量的理论判定依据,使得采场的生产能力得到提升以及采准工程的布置成本减低。此优化方案可推广应用到类似矿山。     

采场回采质量影响因素灰色关联分析

 影响采场回采质量的因素多且复杂,这些因素往往具有模糊性、不确定性,具有典型的灰色特征。本研究以三维激光探测系统（CMS）为手段,运用矿用软件Surpac构建采空区三维实体模型;跟据矿山的技术资料,计算获得准确的采场回采贫化率、损失率等技术参数;结合矿山信息系统提供的回采经济指标,依据灰色理论的关联分析法,构建某矿山采场回采质量影响因素的灰色模型。以回采贫化率为参考数列,对采场回采质量的影响因素进行灰色关联分析,计算得到各个影响因素的关联度值,定量分析了影响采场回采质量的各因素间的相互作用、主次关系。辨别影响采场回采质量的主要因素,有利于提高采场回采质量管理的针对性。     

浅谈地下原地浸出深孔微差挤压爆破与VCR法相结合技术

我国有部分矿山（如：铀、金等矿山）采用地下原地浸出金属的采矿方法,这种方法即减少了出矿量同时也对采场形成充填作用,使工作人员有安全的工作空间。但是,这种采矿方法采场爆破设计及施工技术对后续生产有直接影响作用,并关系到年生产量任务是否能完成。根据多年来矿山采用地下原地浸出金属的普通深孔爆破技术,大部分矿山爆破效果达不到预计效果。所以,根据国内矿山多年来的总结经验选择地下原地浸出深孔微差挤压爆破与VCR法相结合技术会取得比较好的爆破效果。     

倾斜中厚矿体采场宽度优化

采用弹性力学分析得到顶板受力状态与采场宽度的关系,在计算所得采场安全开采最大宽度为12.1 m的基础上,结合矿山实际开采条件,提出采场结构参数初选方案;运用数值分析方法模拟获取不同结构参数下采场的力学响应特征;采用多目标决策理想点法综合考虑安全和经济两大因素,计算各方案评价指标集与理想解的向量相似度,得到各方案的优越度排序,最终实现采场结构参数的综合优化。研究结果表明:在开挖过程中,最大压(拉)应力与矿房宽度和矿柱宽度成正比,塑性区体积与矿房宽度成正比,安全率与矿房宽度成反比;矿房宽为12 m、矿柱宽为8 m的方案为综合考虑安全与经济因素的开采最佳结构参数方案。     

厚层坚硬难冒顶板安全初放技术研究与实践

谢桥矿在8煤回采过程中遇厚层坚硬难冒顶板,对采面生产和安全带来极大威胁,通过回采实践,初步掌握了厚层坚硬难冒顶板初放期间安全管理技术,为今后安全高效的开采相邻阶段采面或相似地质条件采面提供了一定技术管理经验.     

地方矿山实现可持续发展的思路——以河北平山北马冢矿山为例

矿山开采带来经济效益的同时,也造成了植被破坏、耕地损失、生态恶化等副作用,严重影响了当地经济的可持续发展.同时,多年采矿活动累积下来的尾矿、废石、陡峭的采场边坡、深凹的采坑,常常诱发崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害,威胁居民的安全.本文列举了尾矿、废石的治理方式和地质灾害的防控措施,并结合河北省平山县北马冢矿山做出了矿山综合利用的规划,提出了改进矿产资源管理的措施.     

充填体下隔离中段采场结构参数优化

充填体下隔离中段大直径深孔采矿的难点,主要是充填体强度较低及充填质量分布不均匀,无法保证应力集中状态下采场顶板和上部充填体的稳定性,实现矿山资源的安全回收.采用FLAC3D有限差分程序,模拟计算了阿舍勒铜矿充填体条件下450 m中段4种采场跨度下的3种回采方式,从位移、最大主应力和最小主应力3个方面对采场顶板和上部充填体的稳定性进行了对比分析研究.结果表明,采场跨度12m时,充填体顶板稳定性良好;当采场跨度14 m时,充填体顶板沉降及矿柱主应力明显增大,处于极限平衡状态;当采场跨度15 m时,采场顶板的主应力急剧降低,最大垂直位移急剧增加,采场已失稳.因此,为保证450 m隔离中段矿柱的顺利回采,一、二步骤的采场跨度不宜超过12 m.     

采场岩移规律现场监测试验及时间序列预报

结合新城金矿开采实际,设计顶板岩移监测方案,分析监测数据,并进行岩移变形时间序列预报。采场顶板监测表明:每2 d岩移量在-2.00～2.00 mm之内,100 d累计岩移量不超过20.00 mm;最大岩移量位于顶板中心,最小岩移量位于采场两帮;岩移量沿采场走向呈现出先增后减的规律;岩移量随时间逐渐趋于稳定,顶板累计岩移量不超过25.00 mm;矿山目前支护方式可确保采场安全;采场支护应在岩层应力完全释放前进行,锚杆网度应根据现场情况适当加大。