沿空留巷切顶关键参数及充填体宽度模拟分析

为了提升沿空留巷成功率,降低巷道围岩变形量,利用数值模拟软件对厚煤层综采面切顶卸压参数进行研究分析,分别对不同切顶高度、不同切顶角度、不同充填体宽度下的切顶效果进行分析,给出了不同切顶参数下的顶板变形及受力曲线,确定了最佳切顶高度为20.5 m,最佳切顶角度为5°,最佳充填体宽度为1.5 m,为后续沿空留巷爆破切顶参数设定提供参考。

大采高沿空留巷开采覆岩破断对充填体的影响规律研究

充填体稳定是大采高沿空留巷工作面安全开采的关键,采用理论分析、数值模拟和现场实测方法,研究充填体在顶板载荷作用下的承载特征、采动对充填体稳定性影响规律,对充填体安全性评价。研究结果表明:充填体浇筑后顶板载荷逐渐显现,充填体应力逐渐增大,在浇筑7 d后应力最大为18.7 MPa、顶部下沉量最大为570 mm;初次来压时充填体应力和变形最大,为最危险工况,选择的KJ—Ⅰ型矿用浇筑料和留设参数在斜沟煤矿工业性试验中满足使用要求。

金川龙首矿深部开采充填体的充填高度模拟研究

随着开采的不断向下进行,上部充填体是否能满足下部开采的需要是矿山所面临的重要课题。结合龙首矿的实际情况,利用三维数值模拟的方法对龙首矿下向六角形大断面进路不同充填高度情况下采空区及充填体的应力、位移及安全率等进行了分析研究,所得出的结论为矿山安全生产提供了理论指导。

堆填工程对既有铁路路基的预变形影响研究

研究目的:随着铁路开发,在既有铁路侧进行堆载的工程日益增多,对既有铁路结构势必产生一定的变形影响,因此在既有铁路路基边进行弃土堆填时,需预估堆填工程对既有铁路路基的变形影响,以确保铁路安全。本文通过分析坡体稳定性、不同堆载高度、不同堆载间距以及堆载分级级数对既有路基变形的影响,以期减小堆载对既有铁路路基的影响。研究结论:(1)在堆填土方量一定的前提下,分级堆载比不分级堆载对既有路基的变形影响较小;(2)在堆填高度一定时,三级堆载比二级堆载对既有路基的变形影响较小,分级荷载不同间距对既有路基的影响不是线性关系;(3)分级荷载大小相等时,堆载间距是影响既有路基变形的关键因素;(4)该研究成果可为其他类似高铁侧堆载减小对既有铁路的影响提供参考。

高浓度充填工艺技术在安庆铜矿的试验与应用

介绍了安庆铜矿高浓度自流输送嗣后一次尾胶充填高大采场空区的试验和生产实践。

傲牛铁矿三采区充填体稳定性及间柱回采顺序研究

随着傲牛铁矿三采区矿柱的回采,矿房充填体失去矿柱的侧压限制且暴露面积越来越大,充填体的受力条件发生改变,影响其稳定性,为此需要进行充填体的稳定性及回采顺序优化研究。结合傲牛铁矿的矿岩物理力学性质和矿柱回采方法,对矿房充填体建立力学模型,分析充填体在开采时受力的稳定性,计算充填体的极限自立高度;同时根据现场情况,提出了2种间柱整体开采顺序方案和2种中段间柱回采顺序方案,并对其进行了数值计算分析。计算结果表明:在整体开采间柱顺序上,从下至上开采最优,应力集中程度低,安全性高;在265 m中段间柱开采顺序上,先开采(1)、(3)、(5)间柱,再回采(2)、(4)间柱,位移变化较小。研究成果为现场的间柱回采提供了理论依据。

似膏体充填开采等效采高的确定

等效采高是充填开采中一个最重要的评价指标,也是判断充填效果的一个重要依据。以西马煤矿1327工作面为研究对象,对充填开采等效采高计算模型和关键参数的实测方法进行研究。通过计算模型可以得到,等效采高的主要影响因素是采高、充填体压缩率、充填前顶、底板移近量和欠接顶高度3部分组成。实测得到平均欠接顶高度0.296 m、充填体前顶、底板移近量0.05 m、充填体的压缩率3.65%和工作面平均采高1.811 m,计算出的1327工作面等效采高为0.399 m。

嗣后充填多矿柱同时回采充填体侧向位移研究

以3个矿柱同时回采为例,运用FLAC^(3D)建立了有限元模型并进行分析,采用控制变量法研究了在不同的矿柱一次回采高度、矿柱跨度、矿房宽度和充填体强度条件下充填体侧向位移的变化规律。结果表明,3个矿柱同时回采时,充填体双侧侧向位移值大于单侧侧向位移值,充填体侧向位移最大值出现在回采矿柱高度中间位置,由靠近中央位置向两端逐渐减小;充填体最大侧向位移值随着矿柱跨度和一次回采高度增加不断增大,与矿房宽度和充填体强度呈负相关,充填体侧向位移的影响敏感程度由大到小顺序为:矿房宽度、矿柱跨度、一次回采高度及充填体强度。

厚煤层大采高工作面无煤柱开采技术研究及应用

为提高晋煤集团长平煤业Ⅲ4303大采高工作面采出率,采用无煤柱开采技术,通过实验室试验、理论分析与工业性试验相结合的研究方法,对大采高工作面无煤柱开采技术进行研究,根据柔模混凝土力学性能试验结果知柔模混凝土的强度高于普通混凝土强度,标准养护28d时抗压强度为38.3MPa,结合Ⅲ4303大采高工作面的具体情况,确定巷内采用"锚网索+波纹钢带"联合支护,巷旁C30柔模混凝土宽度为1.5m,并采用理论分析验证巷旁充填体的承载能力。通过工程实践表明:无煤柱开采技术实施后,Ⅲ4305工作面回风巷顶底板及两帮的最大移近量分别为220mm和240mm,保障了巷道围岩的稳定;带来的煤柱效益为1.02亿元,提高了矿井的生产效益。

中关铁矿阶段深孔崩矿嗣后充填采矿方法试验研究

为进一步研究采矿方法的适用性,中关铁矿在-230 m水平13^(#)穿脉矿体厚大位置进行了大直径垂直深孔一次回采60 m段高的采矿方法试验研究。提出了试验矿块位置及结构参数,确定了凿岩硐室、底部结构参数及掘支方式、中深孔及大直径深孔切割拉槽的炮孔布置参数、装药量及起爆方式,大直径深孔炮孔布置参数、装药量及起爆方式等;最终形成一套适用于富水破碎金属矿山井下实际的安全、高效、技术先进、经济合理的大直径阶段深孔侧向崩矿嗣后充填采矿技术,并应用于采矿生产实践,取得了较好的效果。

马兰矿坚硬顶板切顶充填留巷围岩变形研究

为解决坚硬顶板对巷道围岩变形影响大的问题,以马兰矿18509工作面为工程背景,采用数值模拟软件对切顶卸压充填体的应力及应变进行研究,通过对比切顶前后充填体应力值,验证了切顶卸压的可行性,同时对不同切顶角度、不同切顶卸压高度下围岩的应力及应变进行分析,得出最佳切顶角度为30°,最佳切顶卸压高度为10 m,保证了矿井的安全采掘。

5.4m大采高沿空留巷巷内顶板加强支护设计数值模拟研究

巷内顶板支护安全可靠是5.4m大采高沿空留巷成败的关键。以斜沟煤矿18503工作面下方材料巷为工程背景,在原有3m宽充填带支护设计的基础上,选择5种巷道顶部加强支护方案,研究不同加强支护条件下沿空留巷巷道的维护效果,并且确定最优参数。研究结果表明:1)厚煤层大采高开采中采用沿空留巷技术的方法是可行的,需要巷内支护和巷旁支护共同作用;2)巷内支柱对于顶板下沉控制是有效的;3)在采高为5.4m、充填带为3m的情况下,巷道顶部采用"2根木支柱、3根单体支柱"加强支护方案,帮部采用"2根锚索"加强支护方案。研究结果可为大采高沿空留巷技术提供有益的借鉴和参考。

多煤层开采防水煤柱高度的确定

一马煤矿北翼充填采区防水煤柱是针对极富含水性的第四系含水层留设的,为了确定一马煤矿单煤层和多煤层开采复杂开采条件下的防水煤柱高度,首先计算似膏体充填的等效采高,然后依据《三下采煤规程》和《矿井水文地质规程》依次确定了单一煤层开采和多煤层开采的防水煤柱高度。

紫金山深部铜矿矿房充填接顶技术研究

充填接顶是充填采矿工艺的关键技术,尤其是二步骤回采的充填采矿法,一步骤充填接顶效果直接影响着二步骤回采矿房安全。本文在分析紫金山深部铜矿充填不能接顶原因的基础上,提出了基于采空区三维扫描的多点多次下料充填技术和浮筒架设充填管道充填接顶技术。现场试验表明,基于采空区三维扫描的多点多次下料充填技术充填接顶率可达75%以上,基于采空区三维扫描的浮筒架设充填管道充填接顶技术接顶率达到60%以上,充填接顶效果明显。

卧虎山矿二步矿房采场稳定性分析及应用

针对卧虎山铁矿选用上向水平分层充填法开采二步矿房时面临顶板片冒、生产能力低、支护工效低等难题,对原有采矿法进行优化,采用一、二步矿房交替上升式充填采矿法。根据其采场结构建立开采力学模型,通过力学模型分析,确定一步矿房的超前开采高度10 m和二步矿房悬顶高度15.4m。采用充填体强度计算理论,得到了充填体强度的理论设计值为2.5 MPa,为采场稳定性控制提供了依据。最后,运用FLAC3D有限元分析软件,建立三维数值模型,对优化方案进行了验证。结果表明:确定的采场结构参数合理可靠,实现了卧虎山铁矿安全高效的开采。