【摘 要】
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金川集团龙首矿西二采区在由下向分层胶结充填法转为无底柱分段崩落法时,需要崩落或冒落大面积胶结充填体及上部覆岩为崩落法采场形成覆盖层.通过分析覆盖层形成技术,选择采用诱导冒落技术形成西二采区覆盖层,随后对胶结充填体及上覆岩层的可冒性进行了分析,并结合西二采区实际情况制定了具体的诱导冒落实施方案.在该技术方案实施过程中,采用微震监测、现场跟踪观测以及地表沉降监测等技术手段,对崩落法采场顶板的冒落过程进行了实时动态监测.监测结果表明,西二采区利用诱导冒落技术安全顺利地使采场顶板胶结充填体冒落形成了覆盖层,为西二
【机 构】
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金川集团有限公司龙首矿,甘肃金昌市 737100;西南科技大学环境与资源学院,四川绵阳市 621010
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金川集团龙首矿西二采区在由下向分层胶结充填法转为无底柱分段崩落法时,需要崩落或冒落大面积胶结充填体及上部覆岩为崩落法采场形成覆盖层.通过分析覆盖层形成技术,选择采用诱导冒落技术形成西二采区覆盖层,随后对胶结充填体及上覆岩层的可冒性进行了分析,并结合西二采区实际情况制定了具体的诱导冒落实施方案.在该技术方案实施过程中,采用微震监测、现场跟踪观测以及地表沉降监测等技术手段,对崩落法采场顶板的冒落过程进行了实时动态监测.监测结果表明,西二采区利用诱导冒落技术安全顺利地使采场顶板胶结充填体冒落形成了覆盖层,为西二采区成功由充填法转向崩落法奠定了良好的基础,对类似矿山具有工程借鉴意义.
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针对突出煤层煤巷掘进突出危险性大、不易控制的难题,基于强化煤体结构及卸压增透瓦斯抽采时空协同机制,提出了穿层注浆加固与水力冲孔强弱耦合防突方法.从能量的角度分析了强弱耦合结构防治煤与瓦斯突出机理.借助数值模拟方法研究煤巷掘进时强弱耦合结构煤巷围岩应力响应及变形演化规律,得出强弱耦合措施能够实现应力集中纵深运移及减小煤巷变形的双重目的.进行现场试验发现,对比水力冲孔段,强弱耦合段煤巷围岩两帮变形量和顶板下沉量分别减小58.51％和61.42％;水力冲孔段煤巷两帮破碎程度大于强弱耦合段,且水力冲孔段和强弱耦合
为有效防治矿山动力灾害,优选煤层注水技术合理参数,以东于煤矿03303工作面为实验背景,基于多孔介质渗流理论,通过高压水侵渗流实验系统获取不同覆压条件下渗透率演化拟合曲线.结合流固耦合渗流模型、渗透率拟合曲线和比奥模量等多种参数,构建动态渗透率计算模型,对煤层注水卸压增透过程及其影响因素进行数值模拟,根据模拟结果优选注水工艺参数开展现场实验,对比分析数值模拟结果和现场实测数据.研究结果表明:煤层注水可有效卸载地应力,提高低渗煤层渗透性,随着注水时间的增加,增透区域以注水钻孔为中心向径向方向均匀扩展,注水钻
某金属矿山针对-120 m中段底部出矿结构易受下部回采爆破影响、岩石普氏硬度系数大、平巷掘进效率低、切割井爆破难度大与矿体下盘易积矿、井下废石外排费用高等问题,采用现场试验方法,对副中段底部结构保护、提高充填接顶率、优化平巷掘进爆破的装药、倾斜中厚矿体中深孔高效落矿和井下无废内排等进行了研究.试验结果表明:所采用的技术较好地保护了副中段底部结构,提高了充填体接顶率,2#岩石乳化炸药与现场混装乳化炸药协同爆破能够实现平巷安全快速掘进,实现了20 m高切割井的爆破成井,减少了倾斜中厚矿体下盘的矿石积存,井下废
为研究露天采坑尾矿干堆场与底部巷道的相互影响,以某露天采坑建设磷石膏干堆库工程为例,调研了磷石膏库区与地下巷道的空间位置分布情况,并采用室内岩石力学试验得到所需的岩土力学参数,依据设计的库区建设方案,采用FLAC3D数值模拟计算分析了用露天采坑建设磷石膏干堆库对地下已有井巷工程的影响.结果表明:设计采用分期干堆磷石膏的处置方式对露天采坑底部巷道应力、应变场影响较小,底部矿体今后的开采对上覆磷石膏堆场的安全运行影响较小,研究还为今后露天采坑尾矿干堆的安全设施及正常运行提出了相应的对策措施.
针对刘塘坊铁矿现有采矿方法存在人员、设备在采场顶板下作业不安全的问题,推荐了分段矿房嗣后充填采矿方法,并应用Mathews图解法对采场结构参数初选.在初选结果的基础上,按照采场跨度取50 m、40 m、30 m和间柱宽度取6 m、7 m、8 m得到9个组合方案,应用FLAC3D软件对9个采场结构方案进行采场结构稳定性分析;最后,从安全和经济角度对9个组合方案进行综合比较,确定最优的采场结构参数为:采场长度40 m,采场宽度20 m,间柱厚度7 m.
针对崩落法矿山矿石损失贫化问题,基于正交试验法,以分段高度、进路间距、崩矿步距、进路宽度为因素,矿石损失率、矿石贫化率和采准系数为指标优化采场结构,依据正交试验方案和眼前山铁矿东部矿体-213～-303 m阶段特征,以1∶100比例设计并制作采场放矿模型开展放矿物理试验.结果 表明,矿石损失率影响因素序列为崩矿步距、分段高度、进路间距、进路宽度;矿石贫化率影响因素序列为分段高度、崩矿步距、进路间距、进路宽度;采准系数影响因素序列为崩矿步距、分段高度、进路宽度、进路间距,建议设计和优化采场结构时以崩矿步距和
为了避免高品位矿石浪费,对山东某铁矿的保安矿柱进行了回采方案研究,应用简支梁模型计算矿房顶板应力、应变规律,同时利用概率积分法建立地表下沉盆地剖面方程,对地表下沉位移进行计算求解;在理论分析的基础上,利用FLAC3D数值模拟软件对预留矿柱内矿房回采充填前后的采场稳定性进行评价,同时对矿柱回采造成的地袁位移与含水层位移进行分析.研究表明:①理论计算得到矿柱回采完成后项板最大竖直位移为11.8 mm,地表沉降最大值为16.7 mm,地表最大倾斜为i=0.03 mm/m远小于Ⅱ级建筑允许值i=3 mm/m;②数
为解决露天转地下过渡期的产能衔接问题,以大孤山铁矿为工程背景,采用楔形转接过渡露天地下协同开采模式,通过地下开采挂帮矿弥补过渡期露天产能的不足.为此,优化了露天开采的最终境界,研究了挂帮矿的开采时间及诱导冒落工艺,并在此基础上,分别设计了小孤山采区和大孤山采区的露天地下协同开采方案,小孤山采区过渡期总产能为620万t/a左右,大孤山采区过渡期总产能为900万t/a左右.理论研究和实践表明,楔形转接过渡露天地下协同开采模式能够满足大孤山铁矿过渡期的产能需求,实现矿山的稳产过渡.
基于某金矿-37 μm含量80％以上的充填用分级细尾砂,开展了室内静态絮凝沉降试验、室内动态浓密沉降试验和现场半工业浓密试验,进行了砂浆质量浓度、絮凝剂类型、絮凝剂用量对分级细尾砂沉降的影响规律研究,掌握了泥层高度与浓密机底流质量浓度的匹配关系.试验结果表明:室内静态絮凝沉降试验和动态浓密沉降试验确定的最佳砂浆稀释质量浓度、最佳絮凝剂用量、单位面积处理量可用于指导矿山确定充填用浓密机合理直径,而室内试验的底流质量浓度试验数据均低于现场半工业浓密试验,一定时间内浓密机的底流质量浓度随着泥层高度的增加先增大后
为探究料浆温度影响下细尾砂膏体大流量自流输送特征,构建了细尾砂膏体自流输送水力坡度模型;基于数值模拟,分析了考虑料浆温度影响的不同流量、充填倍线细尾砂膏体自流输送水力坡度特征.所建立的水力坡度模型的测量误差为4.85％、2.21％,迭代计算56次、68次后收敛,表明该模型具有较高的可靠性及合理性.研究结果表明,随流量增加,细尾砂膏体的水力坡度增大,且充填倍线越小,增加趋势越趋于线性;膏体输送过程粗细颗粒间存在“非均匀干扰沉降”现象,随充填倍线增加,粗颗粒受细颗粒与料浆溶液影响而非均匀沉降,导致颗粒相互作用