矿山系统地压研究——重大地压灾害的创新研究策略

针对矿区灾难地压、民采老采空区地压灾害、特大及重大事故隐患区、深采矿区岩爆诱发等 4类急待解决的地压控制重大难题 ,提出了“系统地压研究”的创新思维模式 :1)从现象学的宏观破坏特征研究 ,提出了以“暗空场”为中心的“系统地压” ;2 )通过地压主控因素剖析 ,由“暗空场破坏”界定“系统地压类别” ;3 )研究作用机制 ,确定系统地压研究的框图 ;4)暗空场破坏规律创新研究 ,确定新型计算公式与体系 ;5 )确定矿山“系统地压”研究的分析、监测、控制策略方法。高峰矿地压灾害控制研究的“系统地压研究”策略的成功实施 ,为新的重大地压灾害难题研究开创了成功先例 ,可普遍推广应用。

高峰矿区灾难地压的冒落矿震触发机制研究

高峰矿区为国家第 3号重大事故隐患区。从高峰矿 1 0余年来灾难地压与采空区冒落矿震相伴随事实 ,对照我国非煤矿山50年来 3个群次矿区灾难地压及其特点 ,剖析高峰矿地压主控因素特征 ,指出了冒落矿震触发矿区灾难地压机制 ;阐明了矿山工程环境的概化处理 ,矿震与地压的过程耦合 ,采空区与采场的动静耦合数值计算及等效处理等关键问题与发展方向 ;

硬岩矿山深井岩爆预测方法的研究

从深井岩爆的显现特征入手 ,论述了深井岩爆的影响因素及形成机理 ,建立了深井岩爆的预测体系 ,并运用所建立的预测体系对高峰矿 10 0号矿体的岩爆倾向性进行了预测 ,所获结果在生产实践中得到了验证。

高峰型矿震地压灾害与治理对策的研究

根据我国非煤矿山3个群次矿山地压灾害和高峰型矿山地压灾害的特点,首次提出了“系统矿山地压”的概念,建立了有别于“局部矿山地压”的“系统矿山地压”研究程式、研究方法和地压类别界定的全新研究思路,并取得突破性进展。以高峰型矿震地压为例,说明了所提出的“系统矿山地压”概念与方法的合理性与有效性。

我国矿区灾难地压控制现状及研究方向

结合中国金属矿山与非煤矿山 3个群次的矿区灾难地压的经历、特点与现状 ,论述了我国矿区灾难地区控制应从 8大主控因素 (地层与岩性、地质与构造、原岩应力、地下水、工程环境、矿山结构设计、开采方法与工艺、支护与安全措施 )、4个层次 (机制与规律、监测与预警、反分析决策、对策与措施 )、中国矿业发展需求、国际科技进步出发拟订正确的研究方向 ,即 :1)重视民采影响、构造应力、水等时空展布规律与作用机制 ;2 )规律的分类分区系统网络化研究 ;3 )建立主动、被动综合监测体系与发展开挖地质灾变预警信息化技术 ;4)完善监测与反分析互补机制、开发管理决策支持系统 ;5 )在确保安全基础上逐步实现信息化开采 ;6)发展交叉学科 ,实现可持续发展 。

高峰矿深部多空区下充填采矿地压分布特征

针对高峰矿在高应力、局部矿岩破碎、多空区充填体等复杂环境下开采回采工作的安全与效率受到严重影响的状况,利用ANSYS-Workbench平台建立高峰矿开采数值模型,导入FLAC3D软件进行计算分析,研究高峰矿深部地压分布特征,提出针对性地压控制措施,为深部回采设计与生产提供指导。

数值计算在采空区稳定性评价中的应用

针对某矿体采空区不断扩大和变化 ,导致采空区围岩极不稳定 ,安全事故隐患极大的情况 ,采用ANSYS有限元数值计算分析了该矿体采空区不稳定部位 ,此外还分析了围岩不稳定的影响因素。根据研究成果采取了相应的技术措施 ,提高了采空区的安全感 ,收到了很好的安全、社会。

大厂矿区深井岩爆预测

大厂矿区灾难地压研究是国家西部开发科技行动的攻关课题 ,本文从国内外岩爆研究进展与现状出发 ,结合我国深井岩爆控制的需求 ,阐述矿井岩爆研究基本思路、发生岩爆区域必备条件、矿井岩爆类别、大厂深井岩爆预测基本格局 ;指出了深化地应力分布规律、构造体系与工程体相对定位、潜能的多维复合刚度体系分配研究是铜坑矿坚硬顶板高压注水软化、高峰矿礁灰岩体岩爆触发预测的基础。大厂矿区深井岩爆的预测 ,指导了攻关课题实施 。

矿体遗留采空区灾害隐患评估及治理研究

根据105#矿体详查结果,对矿体内民采采空区及其遗留坑道进行了统计和分类,详细介绍了空区的规模和分布情况,并对空区的危害和隐患进行了评估,提出并制定了切实可行的空区治理方案,同时也制定了与之对应的空区治理实施过程中的地压监测方案。通过近1年的空区治理施工,已治理结束的空区均达到或超过了预期效果。

大厂矿区灾难地压监控技术研究

简述了中国非煤矿山矿区灾难地压 3个群次与特点。矿区灾难地压监控技术研究的主要内容包括 :1)分类分区系统网络化研究 ;2 )原岩应力分布与影响研究 ;3)隐患区应力与位移主动监测下信息化开采 ;4)沉陷坑数字化摄影测量监测与隐患处理。指出了发展矿山岩体灾变交叉学科的矿区灾难地压发展方向。确立了主动监测体系 。

高峰矿区残矿回采方案的研究

高峰矿业公司所开采的 1 0 0号矿体是矿石品位高的多金属矿体。由于某些原因 ,开采中留下了大量的矿柱。在分析残留矿柱赋存特征和开采技术条件的基础上 ,提出了先充填采空区、后支架进路式回采矿柱的方案。通过试验 ,该方案已成功地得以实施 ,并取得了较好效果。该方案的特点是安全、可靠 。

基于数值模拟的高峰矿深部采场结构参数优化研究

高峰矿深部倾斜中厚矿段拟采用上向水平分层充填无间柱连续回采,为确定合理的采场结构参数,有效控制深部地压灾害的发生,本文采用正交数值试验,选取矿块长度、分层高度、人工矿柱宽度和超前回采分层数4个因素3个水平的正交试验方法进行相关数值计算,研究各参数对采场顶板稳定的影响。试验结果表明,分层高度是影响采场顶板压力集中和塑性破坏最重要的参数,其他参数也是影响采场稳定的重要参数,也应作为回采设计重要依据之一。

地下矿山开采地质灾害控制的创新研究

简要论述了国内地下矿山地压、地表沉陷等地质灾害领域的急待解决的重大难题 ,指出了其创新决策思路 :宏观破坏特征、主控因素特点、灾变机制与规律、研究程式与方法、矿山实践。分别就特大事故隐患区的地压灾害、构造应力型矿山地表沉陷问题作了创新论述 ;介绍了高峰 10 0号矿体冒落矿震与地压灾害 。

高峰105号矿体采空区稳定性模糊综合评价

高峰105号矿体由于民采留下大量的采空区,为后续的矿山开采带来了巨大安全隐患。在进行105号矿体深度开采之前,需要对采空区进行稳定性综合评价。在全面分析影响采空区稳定性因素的基础上,选取14个影响因子,并将矿山系统稳定性划分为3个等级,构建了相应的隶属函数,运用模糊数学建立了采空区稳定性二级综合评价模型。以高峰105号矿体3号采空区为实例,对其稳定性进行分析和评价,结果表明,该采空区稳定性属于Ⅲ级,需要进行安全支护。

高温巷(隧)道热环境控制实验研究

针对深井巷道采掘及隧道快速形成中的热环境问题,按几何相似建立了模拟实验巷道,研究了在不同制冷风流送风速度和风管出口与独头面间距条件下,独头巷道内空气温度变化规律。结果表明,选择合理的风速,适当的风管出口与独头面间距,能够在距独头工作面一定的距离内形成一个气候控制区,控制区内的空气环境参数能够满足矿山安全规程的规定。实验结果对巷(隧)道等地下工程的热环境改善及控制具有参考价值。

大厂105号矿体深井开采岩爆倾向性研究

大厂105号矿体的埋藏深度在1km左右,目前正在进行开采前期的勘探和设计。通过室内岩爆力学试验,分析了该矿体2种典型岩石的弹性变形能指数Wet、冲击能指数Kcf、岩石脆性系数B和最大储存弹性应变能指标Es。结果表明:围岩无岩爆倾向性,锡矿石具有弱岩爆倾向性。

高峰矿区深井岩爆预测

结合国内外岩爆研究进展与现状 ,阐述矿井岩爆研究基本思路、岩爆区域必备条件、矿井岩爆类别、高峰深井岩爆预测基本格局 ,提出了高峰矿礁灰岩体岩爆触发预测的基本方案。

大厂100号锡多金属矿床成矿物理化学环境的研究——成矿温度及成矿压力

通过大厂锡多金属矿床多种测温方法测试结果的分析 ,确定该矿床主要的成矿温度为 30 0± 30℃ ,并进一步推算出其成矿压力为 84 .2× 10

高峰矿提升机用钢丝绳无损检测方法的研究

介绍了利用漏磁场原理检测钢丝绳断丝 ,磁桥回路测量钢丝绳磨损信号 ,并实现在一个传感器中对上述多种缺陷的综合检测。在信号处理方面 ,结合不同信号特征 ,设计了相应的电路和处理软件 。

广西巴里—龙头山100号锡多金属矿床成矿物理化学环境研究——氧逸度(f_(o_2))、CO_2逸度(f_(co_2))、硫逸度(f_(s_2))、mΣs

根据已知的 10 0号矿体的成矿温度及成矿压力 ,并结合矿体的矿物组合推算出10 0号矿体是在相对低硫、氧和二氧化碳逸度 ,溶液为酸性至弱碱性的物理化学环境下形成的。