基于Bayes算法与数值模拟的缓倾斜破碎薄矿体采矿方法优选

为实现某锰矿顶板破碎低品位缓倾斜薄矿体安全高效经济开采,首先根据开采条件设计出5种技术可行的采矿方法,然后基于贝叶斯(Bayes)和蒙特卡洛(Monte Carlo)方法建立涵盖技术和经济共17项评价指标的采矿方法优选体系进行采矿方法优选。研究结果表明,浅孔进路V型掏槽后退/前进采矿法、中深孔进路V型掏槽/平行抛掷采矿法和浅孔接钎头斜向掏槽采矿法的综合得分依次为0.524、0.193、0.214、0.228和0.221,浅孔进路V型掏槽后退采矿法最优。最后采用MIDAS数值模拟对优选出的采矿方法的4种不同跨度采场的稳定性进行分析,其采场跨度12 m时可在采场稳定性和矿石回收率之间取得较好平衡。综合考虑技术、经济和安全指标的采矿方法及采场结构参数优化思路,可为该矿山选出安全高效采矿方案,并可供类似矿山参考借鉴。

急倾斜中厚煤层单一巷道放顶煤采煤方法研究与应用

为解决某矿急倾斜中厚煤层倾角及厚度变化大的开采问题,提出了“急倾斜中厚煤层单一巷道放顶煤采煤方法”。该采煤方法是沿急倾斜煤层倾斜方向划分为若干区段,每个区段沿急倾斜煤层走向仅布置1条巷道。此巷道服务于1个采煤区段,担负工作面通风、运输和行人等任务。对单一巷道放顶煤采煤方法的巷道布置、综放工艺和沿空留巷方法进行了探讨。实践表明,该采煤方法使采煤工作面形成全负压通风,避免了巷道与采空区窜风,杜绝了采空区瓦斯积聚和遗煤自燃,实现了采煤机械化,提高了急倾斜中厚煤层的开采效率和煤炭回收率。单一巷道放顶煤采煤法为类似急倾斜煤层安全、高效开采提供了技术支撑。

综放工作面大倾角条件下开采管理与创新研究

针对煤矿倾斜特厚煤层的复杂地质条件,从采煤方法和设备控制入手,指出工作面布置、设备选型、开采工艺及安全监控等方面存在的问题,提出一套用于倾斜厚煤层综放工作面双向割煤和输送机上窜下滑的控制技术,改进了电缆防滑拖移装置和防飞矸技术。结果表明,合理的工作面布置、先进的开采工艺及严格的安全监控措施是确保大倾角特厚煤层综放开采顺利进行的关键。

某急倾斜薄金矿脉开采方法的选择研究

文章对浅孔留矿、上向水平分层充填、无底柱分段崩落法作为初选的采矿方法,引入AHP层次分析法,对采矿成本、回采率、采切比、贫化率、年产量、通风条件等六个指标进行权重分析,再针对各指标权重进行归一化,得到各个采矿方法的综合评分。对比各项指标及其综合评分发现,上向水平分层充填采矿法指标最优。经过工业试验,在利用上向水平分层充填采矿法后,发现该金矿充填采矿达到了预期的产量目标,并在各技术经济方面体现出较好的适用性。

大倾角煤层采煤方法与设备选型研究

大倾角煤层的开采一直是煤矿面临的重大难题之一,严重影响煤矿的产煤效率和效益。从大倾角煤层的地质构造、采煤方法、设备选型、风险预控等方面开展研究,设计并制定了系统性的技术规范和施工方案,提高了大倾角煤层的开采效率,保障了工作面的安全接续生产。以张双楼煤矿大倾角煤层12901工作面为例,通过揭示大倾角煤层开采矿压显现规律,根据煤层厚度、地质特征和现有开采方法的技术特点,确定了合理的采煤方法和设备,表明了研究方案的有效性和优越性。

某锰矿倾角变化矿体采矿方案创新优化及应用

采用传统的采矿方法选择流程来确定部分难采矿体的最优采矿方法,易出现无采矿方法可选或实际技术经济指标不理想的局面。为了增强产状复杂矿体采矿方法选择的有效性,通过理论指导与实际案例相结合的方式,提出了一套融入采矿方法创新与方案优化的采矿方法选择流程;然后以某锰矿山西北区域倾角变化矿体为例,针对经过传统采矿方法选择流程选出的浅孔留矿法存在的矿石运搬困难、构造区地压显现等问题,优化设计了一种能够适应多层状且倾角变化的倾斜矿体采矿方案。工程应用表明,新方案将回采率至少提高了16%,给该锰矿山采矿方案提供了更优的技术选择,为类似矿体的开采提供了参考。

KLEE法对某急倾斜薄钨矿脉开采方法的选择研究

为了优化某个急倾斜薄矿脉钨矿山的采矿方法,采用KLEE法对其采矿方法的选择进行了研究。通过查阅资料,结合类似矿山的采矿经验,完成了采矿方法的初选,然后利用KLEE法把定性分析转化为定量计算,得出各评价指标的重要度wi,最终确定出各个采矿方法的最终得分,分值最高的采矿方法即该矿山最合适的采矿方法。经过计算确认,得出上向水平分层采矿法为该矿最合适采矿方法,与传统的采矿方法选择结果一致。

俯伪斜采煤法基本顶破断的力学分析

为弄清俯伪斜采煤法基本顶破断的具体情况,以某俯伪斜采煤法的悬露基本顶为研究对象,应用弹性薄板理论,建立了俯伪斜基本顶的力学模型,分析并得到了充填体对基本顶的支撑载荷函数,运用李滋法和挠度的叠加原理,推导出基于采空区充填的俯伪斜基本顶挠曲函数,并对基本顶的破断过程进行了分析。研究结果表明:由于冒落矸石在采空区的不完全充填,导致俯伪斜基本顶的挠度沿倾向不对称,最大挠度为60.9 cm,位于倾斜中上部;基本顶沿倾斜方向由上向下分段破断,并且形成相对稳定的铰接结构,分段岩块沿走向破断距也有差别,倾斜中上部破断距小于下部。理论计算分析的结果与现场的矿压监测情况基本一致。

综采放顶煤工作面俯、仰斜开采对煤壁片帮的影响机理研究

以包头矿务局河滩沟煤矿3号煤层放顶煤工作面为对象,应用力学分析方法,分析了俯、仰斜开采对煤壁片帮影响的力学机理,指出了由于工作面推进方向不同而引起顶板支承压力相对于煤壁自由面的位置不同,是造成煤壁片帮的主要原因之一,论述了确定工作面推进方向对防止煤壁片帮的重要性。

曹家埠金矿缓倾斜薄矿体回采实践

针对曹家埠金矿缓倾斜薄矿体,概述分析了其采矿方法的演变过程和存在问题;介绍了适合该类型矿体回采的小进路全面采矿法和短壁式崩落采矿法的试验应用情况,试验取得了较好的技术经济效果,为推广应用奠定了基础。

岩层与地表移动的矢量预计法

矢量预计法是基于倾角变化的开采沉陷模型及其岩层移动参数分析方法 ,把煤层倾角作为预计模型的变量 ,视水平煤层和竖直煤层开采的对称下沉盆地为模型的边界条件 ,依据随机介质理论 ,构建了闭区间 [0° ,90°]上的岩层与地表移动预计方法 .引入的岩层移动参数独立于开采煤层的几何要素 ,是对顶、底板岩层岩性的综合反映 ,因此矢量法参数对于不同级别倾角煤层具有继承性 ,本方法不仅为解决大倾角煤层开采沉陷问题提供了预计依据 。

极薄煤层开采新途径的研究与实践

安全、高效、低成本地开发利用薄煤层资源对于许多老矿区的可持续发展具有重要的现实意义。通过对山东省部分地方煤矿在极薄煤层开采方面进行的探索研究，总结出一套倾斜短壁前进式开采、无人工作面中深孔爆破工艺和沿空留巷技术，是解决极薄煤层（0．37～0．40m）开采的行之有效的采煤方法，可最大限度地回收煤炭资源。

大倾角煤层长壁大采高开采煤壁片帮机理及防控技术

为了解决大倾角厚煤层大采高工作面煤壁片帮难题,采用现场实测与理论分析的方法,分析了大倾角大采高煤壁片帮特征与机理。结果表明,大倾角大采高工作面煤壁片帮除具有一般倾角煤层频次高、范围大、分区域等特征外,还具有蔓延性与滑冒特点;从可控与不可控角度对影响片帮因素进行了分类,认为顶板压力、煤体自重及其物理力学性质等是导致片帮主要影响因素,并提出了"严控支架阻力、全方位弱化顶板、超前加固煤壁、降低伪斜角度、全时矿压监测"的煤壁片帮综合防控技术,有效地解决了大倾角大采高条件下工作面煤壁片帮问题。

大倾角煤层综采工作面液压支架失稳机理与控制

针对大倾角旋转俯伪斜大采高综采面液压支架稳定性控制特点,结合潘二矿12124综采工作面地质与工程条件,开展了破碎顶板和软煤条件液压支架与刮板输送机稳定性控制机理与方法研究。基于现场观测数据分析,构建了大倾角综采工作面液压支架倾倒与下滑两种失稳模式,对比分析了支架受力特征,揭示了支架失稳与煤层倾角、支架顶梁和直接顶的摩擦因数之间的关系。推导了液压支架带压移架的"带压临界值",提出了铺金属网带压擦顶追机移架方法。综合分析设计了旋采段回采调斜比例为1∶3,并确定了俯伪斜回采段输送机下滑量不应大于304 mm,并通过设置了防倒、防滑千斤顶的"三机"联合防倒滑措施,有效控制"三机"稳定性及片帮、冒顶,实现了大倾角厚煤层安全高效开采。

长壁开采切顶短壁梁理论及其110工法——第三次矿业科学技术变革

伴随着世界范围内第三次科学技术革命,我国在矿业科学领域的长壁开采科学技术发生了第三次技术变革。前两次科学技术变革分别以钱鸣高院士"砌体梁理论"和宋振骐院士"传递岩梁理论"为代表,提出的长壁开采121工法为我国煤炭开采作出巨大贡献。本世纪初,随着开采深度的增加,通过留设煤柱形成的沿空顺槽巷道事故多发,传统长壁开采方法作为目前我国长壁开采应用最广泛的开采体系受到挑战。2008年,作者进行现场调查和室内实验研究,提出"切顶短壁梁"理论,并基于此形成切顶卸压自动成巷无煤柱开采技术,通过顶板定向预裂切缝,切断部分顶板的矿山压力传递,同时加固支护回采巷道顶板,在采空区侧顶板岩层矿山压力作用下,顶板部分岩体切落,实现自动成巷和无煤柱开采,称之为长壁开采110工法,这一技术的成功应用标志着我国进入第三次矿业科学技术变革期,同时也为我国由矿业大国向矿业强国发展奠定了理论和技术基础。

某铁矿留矿与阶段空场联合采矿法应用

针对某铁矿具体情况,提出了采用浅孔留矿与阶段空场联合采矿的方案,并在矿山进行了采矿实践。结果表明该方法可大大降低矿山后期选矿成本,原矿采选综合成本降低了20元/t,取得了一定的应用价值与经济效益,为特殊矿石类型的分采提供了新思路。

短壁箱式采煤法在条带煤柱开采中的应用

为解决条带开采资源采出率偏低和充填开采成本过高的问题,采用理论分析和现场观测的方法提出了回收条带煤柱的短壁箱式采煤法。在分析"箱式混凝土墙+承重岩层"承载体受力压缩变形机理的基础上,建立了二次岩层移动力学模型,并推导出了该条件下评价混凝土稳定性的安全系数。根据煤层地质条件,确定了混凝土墙的间距、宽度及抗压强度。该技术在花园煤矿实践表明:在确保地表变形控制在Ⅰ级范围内的前提下,能多回采煤炭18万t。

液压支架护顶旺格维利采煤法在大柳塔矿的应用

通过对履带行走式液压支架护顶的旺格维利采煤法研究和应用,优化了旺格维利采煤工作面巷道布置参数及煤柱留设的尺寸,提高煤柱回收率,减少巷道的掘进量,降低成本,提高工效,杜绝了顶板随采随冒和大面积垮落的隐患,保证了两翼回采的安全。该工艺的成功实践,不仅为不适合布置综采面的边角煤开采提供了一种新工艺新方法,而且验证了履带行走式液压支架的可行性,并对具备布置旺格维利采煤工作面的矿井提供了经验。

浅析国内缓倾斜中厚矿体回采现状及进展

较详细阐述了目前国内缓倾斜中厚矿体的采矿方法和技术现状 ,从引进大型的无轨自行设备、优化爆破参数和改进底部结构等三个方面提出了一些具体思路 。

山东焦家金矿北翼破碎矿体采矿方法研究

针对焦家金矿北翼破碎矿体的地质条件和采矿生产安全现状,通过经济效益、效率分析,本着"技术先进、经济合理、安全可靠"的原则,确定选择下向进路机械化充填采矿法,产量增加3倍,吨矿成本降低了1.44元,实现了真正的高效、安全生产。