急倾斜薄矿脉中深孔爆破围岩夹制作用机理及定量表征方法

以甘肃某金矿急倾斜薄矿脉为工程背景,针对急倾斜薄矿脉中深孔爆破围岩夹制作用大,矿石贫损大的问题,采用现场调查、PMMA(有机玻璃)爆破模型试验与数值模拟相结合的方法,深入探究了薄矿脉爆破围岩夹制作用机理,提出并建立了围岩夹制作用的定量表征方法。开展PMMA爆破模型试验,分析了薄矿脉不同采幅条件下的爆生裂纹分布规律,结果表明:薄矿脉采幅减小,降低了炮孔周围爆破粉碎区以及破裂区的半径,抑制了爆破裂纹的发育。开展了不同薄矿脉采幅条件下的爆破数值模拟,结果表明:薄矿脉采幅减小,爆破自由面处反射叠加的爆破能量减小,爆破破岩的体积也相应减小,更多的爆破能量以动能的形式散逸不能有效破岩。基于爆破能量分析结果,提出了薄矿脉爆破夹制系数的定量表征方法,即采用半无限工况和窄幅工况下爆破自由面中心点处的总能量峰值之比来定义夹制系数,并用该指标来表征夹制作用的大小,进而通过采幅宽度和岩体力学参数建立了爆破夹制系数预测模型,为急倾斜薄矿脉中深孔爆破参数的优化设计提供了理论依据和技术支持。

射孔间距-倾角对深煤层水力裂缝扩展影响的离散元分析

研究煤岩储层裂缝扩展的影响因素,对提高煤层气采收率十分重要。为探究不同射孔间距-倾角对深层煤岩裂缝扩展规律的影响,利用离散元分析方法,考虑井周煤岩应力变化特征、最大周向应力准则、原始储层等条件,研究射孔间距-倾角对压裂缝网扩展形态及延伸范围的影响规律。模拟结果表明:随射孔间距从40 mm变化至100 mm,当间距为60 mm时裂缝条数数量最多;当射孔倾角从15°到60°变化时,当射孔角度为45°时,缝网形态最为复杂;即射孔间距为60 mm且射孔倾角为θ=45°时,水力裂缝的缝网形态复杂度显著增大,缝网扩展范围最大。通过神府北木瓜区Y-1井验证,预测结果与实测数据具有一致性,证明所建煤岩数值模型的正确性。

深部急倾斜薄矿体中深孔爆破夹制力量化分析

在深部急倾斜薄矿体中深孔爆破过程中,由于围岩的夹制力作用,在生产实践过程中往往存在“爆不开”或“爆太开”的情况,从而导致采矿损失贫化大等问题。针对某矿山的开采技术条件,基于PFC 2D数值模拟软件对深部急倾斜中深孔爆破过程进行数值模拟,量化分析深部急倾斜薄矿体中深孔爆破过程中有无围岩夹制力对爆破效果的影响,确定炮孔直径为65 mm,排距(抵抗线)为1.6 m。现场应用表明:爆破后效果良好,大块率较低,矿石贫化率为15%,采矿损失率为5%,炸药单耗为0.6 kg/t,数值模拟结果与现场爆破效果相近,相应的爆破参数可指导现场生产。

引洮二期工程八干渠饱和浅埋土塌方洞段处理方案比选

引洮二期工程八干渠后段地质条件较差,施工过程中经常发生掉块、塌方等地质灾害,特别是八干渠22#隧洞。文章对工程实例进行对比研究,得到了切合实际、经济可行的处理方案。文章针对引洮二期工程八干渠后段22#隧洞新增斜井上游浅埋饱和洞段运用对比分析法讨论洞顶浅埋洞段塌方处理的几种方案,通过分析得到适合该地质条件、投资上经济、技术上可行、效果更佳的施工方案。研究结果表明浅埋饱和土塌方洞段适合运用高压旋喷桩方案处理。文章可为今后类似工程的施工提供有效的参考。

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。

急倾斜薄矿脉中深孔落矿崩矿步距实验研究

以金厂沟梁金矿18#薄矿脉为工程依托,以实验室相似材料实验为手段,开展倾斜边壁约束条件下端部放矿实验研究.约束边壁条件下,测得12,14 m段高时沿进路方向放矿椭球体宽度分别为1.7和2.1 m,流轴角为4°,向下盘倾斜.确定步距仿真实验范围为1,2,3 m.通过步距仿真实验,以回贫差指标最大为判据,得到12和14 m段高下,步距为1 m时方案最优.利用三维激光扫描系统CMS对1 m步距下的工业实验区域进行扫描,探测结果表明:爆破后矿岩散体基本全部放出,实验区域下盘局部出现少量欠挖,上盘围岩基本完整,整体爆破效果良好.

急倾斜厚大矿体阶段深孔空场崩落联合采矿法

以红岭矿区铅锌等多金属矿体为研究对象,针对原铅锌矿开采中存在的生产能力小、劳动效率低、分段采准工程量大、成本高、采场顶板暴露面积大、安全性差、维护费用高等问题,试验研究采用脉内脉外联合采准、阶段凿岩、平行深孔孔间微差精准起爆崩矿、铲运机阶段集中出矿、一次爆破回收矿柱、封闭隔离采空区综合工艺。经现场工业试验,矿房生产能力可达到970 t/d,采矿损失率3.19%,贫化率5.25%,采矿直接成本29.22元/t。试验证明该采矿工艺简单实用、劳动效率高、生产能力大、采矿成本低,而且能有效避免矿柱大量损失,是急倾斜厚大矿体安全高效开采技术的重大进步。

长孔爆破在巷道放顶煤中的试验研究

在对长孔爆破的试验区作了调查分析的基础上 ,确定了爆破方案和设计参数 ,并对长孔爆破安全进行了技术分析 ,介绍了长孔爆破在试验矿井的应用效果。

急倾斜厚大矿体矿房阶段爆破技术

针对司家营南区大规模落矿的安全性问题,提出阶段凿岩侧向爆破方案.该方案包括利用上向扇形炮孔爆破形成堑沟,下向垂直深孔爆破侧向崩矿,具有工程量小、机械化程度高、管理简单等优点.利用FLAC3D研究阶段爆破技术,对塑性区、监测点振速和应力场的动态模拟计算验证了大规模爆破起爆顺序的合理性和减震性,以及爆破对围岩或充填体的非破坏性.同时,研究VCR法开掘切割天井技术,采取中心与交错正菱形布设炮孔,孔间分5段起爆,保证了阶段爆破自由空间的形成.

煤田深孔补采煤心施工技术

在煤田岩心钻探孔施工中,经常会出现丢失煤层现象,必须补采煤心,以满足地质设计要求和有关煤田地质规程。在河南省禹州市张得煤田矿区的钻探施工中,摸索并掌握了一套深孔补采煤心的施工技术,利用偏心楔补打斜孔,有效解决了深孔(1000 m以下)补采煤心的问题,并完全满足地质设计要求。

深孔预裂爆破技术在大倾角薄煤层中的应用

介绍了深孔预裂爆破技术的工艺流程及现场试验情况。研究表明，在大倾角薄煤层应用深孔预裂爆破技术。可有效地消除激发突出的应力和煤体结构的不均匀性，提高煤体强度和煤层透气性，明显提高瓦斯的抽采效果．有效预防和消除在掘进过程中煤与瓦斯突出的危险性，且提高巷道掘进速度2-3倍。

谦比希东南铜矿缓倾斜矿体充填法开采研究

谦比希铜矿东南矿体属于缓倾斜薄至中厚矿体,其1号矿体0线以北矿区矿体埋深已近千米,给安全高效开采带来了较大的难度。本文根据东南矿体北采区3^#盘区的开采技术条件,提出了预护顶进路分段空场嗣后充填法、进路分段空场嗣后充填法、进路阶段空场嗣后充填法三种布置形式,经过技术经济详细对比,结合谦比希铜矿开发的当地环境,从采场顶板管理和采场出矿安全性考虑,优先选择预护顶进路分段空场嗣后充填采矿法。

倾斜切割天井与中深孔联合拉槽的研究

以无底柱为代表的崩落采矿法中,切割拉槽至关重要,而目前无底柱采矿大多采用垂直切割天井与切割平巷并配以中深孔联合拉槽的切割方法,但该方法在对矿体上盘回采过程中损失贫化较大。本文对此进行了分析,提出推广应用倾斜切割天井与中深孔的拉槽方法,对资源的利用以及创建节约型矿山具有重要意义。

大倾角极坚硬顶板易发火煤层综放开采关键技术研究

针对富力煤矿大倾角极坚硬顶板易发火煤层综放开采关键技术进行了研究。工作面设计采用正倾斜布置方式,巷道沿煤层底板布置,采用深孔爆破预裂和水力压裂综合技术治理坚硬顶板;设计使用的ZF5600/16/28型支撑掩护式液压支架具有强力侧推机构和可单独动作的双千斤顶调底机构;采用的工作面防倒防滑技术合理有效。实践表明,工作面每日哥推进4个循环,进尺3.2 m/日,测试回收率达到86.76%,取得了较好的经济与社会效益.

超深大直径钻孔灌注桩工程施工——以温州世贸中心大楼为例

介绍了温州世贸中心钻孔灌注桩工程施工过程中所采用的钻进工艺,简述了复杂地质条件下超深大直径钻孔灌注桩施工易发生的问题。根据工程实践经验,分析总结了施工过程中常见的工程事故及产生的原因,提出了施工中应采取的技术措施。

大倾角下山岩巷掘进中深孔爆破技术试验研究

为提高大倾角岩石下山巷道掘进爆破效率,根据试验下山岩巷现场实际施工情况和岩石性质以及所用炸药爆破威力,对大倾角岩石下山掘进中深孔光面爆破技术参数进行了试验研究,尤其是对底眼爆破参数和施工工艺进行大幅度改进,提出了双排底眼爆破技术和套管防於技术。试验研究取得了良好的爆破效果,平均炮眼利用率达到89.0%,托底现象大为减少。

贵州省松桃县高地锰矿勘探深孔钻探防斜技术

贵州松桃县高地锰矿找矿工作已全面进入勘探阶段,勘探网距为200 m×300 m,对钻孔质量要求十分严格:终孔靶点偏差不超过勘探网距的1/4,即平行勘线方向不超过50 m,垂直勘探线方向不超过75 m,对于勘查区设计孔深均超过1400 m(最深钻孔达到1950 m)的深孔而言,这种要求远远超过地质岩心钻探规程要求。贵州省地质矿产勘查开发局局属施工单位根据多年深孔施工经验,从钻机基座建设、钻孔结构及钻具组合优化、钻进参数调整、单扩孔器纠斜等方面采取保直防斜技术措施,取得了较好的效果。

某铁矿中厚及以上缓倾斜矿体采矿方法研究

通过对某铁矿缓倾斜中厚及以上矿体采矿方法的研究,优化现有采矿工艺,进行采矿方法对比并最终选择垂直走向布置的中深孔凿岩的阶段凿岩阶段空场法,对该方法参数及施工工艺进行了描述和总结。

急倾斜坚硬顶板工作面超深孔预裂爆破技术研究

为了改善急倾斜工作面大面积悬顶引起的安全问题,基于新疆二一三零煤矿26221工作面,分析了采面顶板与巷道围岩压力异常增大、冒顶片帮事故频发、工作面发生滑架倒架事故的现象,重点研究了急倾斜工作面坚硬顶板管理的思路和原理,确定了超深孔超前预裂爆破技术的主要方案和参数。实际施工中运输巷老顶切断孔最大长度95m,工作面矿压活动规律及顶板垮落效果表明该方案安全可靠。

复合堆石坝加固技术研究与创新

复合堆石坝加固是病险水库加固工程的难点,为解决其变形和渗漏问题,以磨盘水库复合堆石坝为例,并结合其险情特点,进行了大量的研究与科技攻关,在堆石坝变形控制充填灌浆、堆石坝加固造孔;复合堆石防渗体系加固、堆石坝加固造孔、密度深斜孔检测等方面,取得了创新性的研究成果。将上述研究成果运用在该水库大坝的除险加固中,效果显著。