【摘 要】
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针对某露天矿山扩帮终了边坡上部为排土场边坡、下部为露采边坡的特殊工程条件,基于Janbu法和Morgenstern-Price法,利用Slide岩土边坡分析软件,计算不同典型地质剖面图的边坡安全系数;参考非煤露天矿边坡工程技术规范,对扩帮终了的开采边坡进行稳定性分析.结果表明:在自重、地下水、爆破及组合工况下,各典型地质剖面图中扩帮边坡安全系数均满足规范要求.
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针对某露天矿山扩帮终了边坡上部为排土场边坡、下部为露采边坡的特殊工程条件,基于Janbu法和Morgenstern-Price法,利用Slide岩土边坡分析软件,计算不同典型地质剖面图的边坡安全系数;参考非煤露天矿边坡工程技术规范,对扩帮终了的开采边坡进行稳定性分析.结果表明:在自重、地下水、爆破及组合工况下,各典型地质剖面图中扩帮边坡安全系数均满足规范要求.
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针对某矿倾斜中厚矿体开采技术条件,初选了4种采矿方法,从技术、经济和安全3个方面选取影响采矿方法的10个评价指标,运用AHP-FUZZY法对4个初选方案的优越度进行综合评判.最终确定最优的采矿方法为分段空场嗣后充填法,并针对该采矿方法的矿块结构参数、工程布置、回采工艺的确定开展工业试验.结果表明:该采矿方法对倾斜中厚矿体适用性强,可实现安全、高效、低成本开采.
针对枣泉煤矿大采高工作面巷道围岩控制难题,对不同区段煤柱宽度下的巷道顶板离层、巷道表面位移量、顶锚杆与帮锚杆受力情况、煤柱裂隙发育情况进行现场监测.监测结果表明,10 m煤柱巷道与20 m煤柱巷道最大离层量相差不大,巷道围岩变形量均较大,2种参数煤柱反映出两帮锚杆强度不足,大部分超过杆体屈服载荷,应提高两帮锚杆的杆体强度与直径;20 m煤柱巷道的两帮移近量、顶底板移近量比10 m煤柱巷道大,10 m煤柱巷道的巷道稳定比20 m煤柱巷道滞后70 m左右.采用理论计算方法确定煤柱合理宽度为15.2 m,结合现
玲珑金矿东风矿区原采用盘区中深孔分段出矿采矿法回采,但由于矿体倾角变缓、开采深度增加和开采规模扩大,已不能满足生产要求.在充填系统建成后,东风矿区全部采用上向水平分层进路式充填采矿法.为探求合理的回采顺序,运用FLAC3D软件对不同回采方案进行模拟,分析采场在不同回采顺序下压应力、拉应力、垂直位移和塑性区等特征,得出最优的回采顺序方案.模拟结果表明,使用隔一采一、采完之后进行充填、最后2条采场和穿脉同时充填的开采顺序最优.
为解决高原高寒地区冻土、冻孔等因素对大爆区爆破效果的影响,提出了在2排主炮孔之间穿插浅孔辅助爆破技术,采用复式微差起爆网路,结合精细化爆破理念,制定了大爆区爆破方案,并进行现场试验.结果表明,运用该技术方案后,爆堆前冲距离约为20 m,爆区塌落线深度约5 m,爆堆内部松散性较好,大块率与根底率低,铲装效率高,取得了良好的爆破效果.
针对某煤矿8205综采工作面穿层钻孔瓦斯抽采效果一般的问题,提出了穿层钻孔水力压裂增透促进瓦斯抽采的技术.根据现场实际情况,采用RFPA2D-Flow数值模拟软件进行仿真模拟,确定了注水压力参数和压裂影响范围;选定高压注水泵,对8205运输顺槽底抽巷穿层瓦斯抽采钻孔进行了水力压裂试验,试验结束后,观测了水力压裂钻孔附近2组抽采钻孔流量,并且选取了未施工水力压裂的普通钻孔进行了抽采效果对照.结果表明:经过水力压裂增透措施后,平均的抽采纯量是未压裂组的10.28倍左右,平均抽采浓度是未压裂组的2.93倍.
现有某铁矿通风系统存在风量分配不合理、通风工程欠缺、井下风流紊乱、风机选型不合理和机站能源浪费等问题,从矿井总风量的重新计算核定、通风方式优化、机站设置合理性评估、通风构筑物设置以及风机选型5个方面对通风系统进行优化.优化方案实施后,经过现场对风量以及风机工况的检测得出:该矿通风系统总风量达到230.97 m3/s,各中段供风量均满足实际需求;机站装机功率为768.45 kW,风机平均效率为80.61％.优化改造后,矿山通风系统的可靠性得到了大幅提高,对深部矿山开采通风系统优化研究有着重要的借鉴意义.
为提升紫金山金铜矿北口排土场的稳定性,对物料的合理堆排方式进行探究.通过Morgenstern-price法研究了2种物料不同混合堆排方式下,边坡在自然条件以及降雨条件下的稳定性变化情况.结果表明:降雨会减少排土场边坡的稳定性;2种物料水平方向上间隔堆排的方式能有效提高边坡的稳定性,随着保护层的增厚,边坡安全系数逐渐提高;水平方向上间隔堆排的前提下,竖直方向上也间隔错开排放能进一步提高边坡稳定性,同时增大废土的堆排量.
为保障寺庄矿区井下安全生产,掌握矿山生产小幅度变化对通风系统的影响,对主要进、回风巷的109个风量测点进行测定,并提出优化措施.当生产重心调整至-400～-490 m水平,矿井总风量为229.26 m3/s,比设计风量多23.76 m3/s,富余风量能满足生产动态调整的需要,但-400～-490 m中段间风量分配较少,采场风量不满足规范要求;通风系统共设3个主回风机站,运行5台风机,运行频率不高于45 Hz,实耗功率合计为856.22 kW,系统风机平均运行效率为70.21％,风机性能满足生产调整的需求;
某铁矿体上方为厚大的第四系松散层,并留设不小于50 m厚的护顶矿柱来控制地表岩移.为探究地下开采对地表建(构)柱物产生的影响,通过现场取样、室内力学实验和岩体参数折减的方法获取矿山岩体力学参数,借助FLAC3D有限元软件进行数值模拟,对矿区岩体移动监测范围内的位移、变形和曲率进行分析.结果表明:留设隔离层矿柱以及采用分段空场嗣后充填法开采,能够保证厚大第四系上建(构)筑物的安全.
为保证瓮福磷矿穿岩洞矿南帮与东南帮露天采场终了边坡的稳定性,利用极限平衡法并考虑矿山经济效益来进行终了边坡的精细化设计,形成了分段式优化设计方案.然后利用数值模拟方法对最终方案进行稳定性分析.最终,充分利用上缓下陡两段式与上缓下陡中间过渡三段式优化方法,在安全系数均满足要求的前提下,对矿区东南帮和南帮边坡做出了优化,通过减少剥岩量为矿山创造巨大效益.