煤矿冲击煤层上向分层膏体充填开采技术分析

基于某特厚煤层煤矿矿井及采区特点,介绍一种适用于特厚煤层开采的上向分层膏体充填开采技术方案,并根据仿真模拟方法,从不同分层开采围岩变形规律和膏体充填减弱冲击地压强度分析两个角度,对此开采技术方案进行综合仿真试验。初步确认开采技术方法可行性后,将上向分层膏体充填开采技术应用于某特厚煤层煤矿生产实践,检验开采技术的应用价值。

特厚煤层上向分层充填开采顶板移动特征分析

系统分析了特厚煤层上向分层充填开采技术原理及开采工艺,分别建立了特厚煤层"单分层"和"多分层"开采顶板移动特征弹性地基梁模型,通过力学分析给出相应顶板挠曲线计算公式,并基于第一强度理论提出顶板失稳判断条件。根据公格营子煤矿具体条件进行计算,分析表明:单分层内一个开采循环顶板最大下沉86 mm,最大拉应力为0.77 MPa;随着分层的逐渐开采,煤层顶板的下沉值和内部拉应力逐渐增大,所有分层开采完毕后顶板岩层最大下沉值为549 mm,所受最大拉应力为2.25 MPa;开采过程中顶板没有发生破断,稳定性良好。工程实测印证了理论分析的结果。

上向分层充填法采矿的数值模拟研究

为了科学地评价矿区在水岩耦合条件下采矿过程中的矿柱稳定性以及地面沉降问题,避免工程经验类比法的不确定性和随意性,在工程地质勘察以及岩体物理力学试验的基础上,运用应力和位移的统一场理论,以司家营铁矿为工程背景,利用矿段的工程地质剖面图,在有限元数值分析软件ANSYS中建立精细的三维数值计算模型,导入FLAC3D数值模拟软件进行矿区在水岩耦合条件下的数值模拟,最后获得地表沉降云图、矿柱的应力云图以及渗流场的矢量分布图。在此基础上对矿山开挖过程中的地面位移、矿柱应力和渗流场的分布特征进行了分析,对上覆岩层及地表变形和矿柱承受的应力状况进行预测。最终成果不仅可以对现阶段矿山的开采过程提供一定的科学依据,同时对矿山的安全生产具有重要的指导意义。

上向分层充填无间柱采场结构参数的研究

上向水平分层充填无间柱采矿法是黄沙坪铅锌矿的主要采矿方法。为了选取更加合理的采场结构参数,保证安全高效的回采,采用三维弹塑性有限元数值模拟方法,研究了不同分层高度、不同超前回采分层数以及不同暴露面积条件下的采场稳定性,以期为矿山生产提供理论参考。

上向进路与上向分层充填法在李官集铁矿的应用

李官集铁矿为厚大多层急倾斜铁矿床,矿体底板为构造破碎带,原采用分段空场采矿法,但下盘围岩垮落严重,夹石难以剔除,损失贫化很大,存在严重的安全隐患。经改进,下盘矿体采用上向进路充填法,上盘矿体采用上向分层充填法分区联合开采,根据矿岩稳固性调整采场顶板跨度,多层矿体联合开采,降低了损失贫化率和采准工程量,实现了安全高效开采,取得了良好经济效益。

机械化盘区上向分层充填采矿法试验研究

介绍了新城金矿地质概况、矿山开采技术条件、采矿方法选择及回采工艺、充填工艺技术等。

上向分层充填法开采薄矿体的围岩稳定性影响因素分析

以司家营矿区Ⅲ号薄矿体为例,研究采用上向分层充填法开采薄矿体时,采场顶板厚度和空区跨度对采场矿柱稳定性的影响。根据采场结构、地质条件、矿岩特性、原岩应力等,运用FLAC3D数值模拟方法建立模型,计算不同顶板厚度和空区跨度情况下的应力场和位移场。结果表明,对于薄矿体,矿岩稳定性主要受空区跨度的影响,跨度越大,稳定性越低,而一定范围内的顶板厚度不会对采场稳定性产生大的影响。

上向分层充填采矿法在残采矿段的应用研究

文章针对浅孔留矿法造成的残采矿段开采难题,分析了上向分层充填采矿法在该矿段的应用情况;分析结果表明,上向分层充填采矿法可以提高资源回收率63%,降低矿石贫化率10%,残采矿段采场顶板事故降低为0,但充填前期投入较大,受残采空区影响大,应进一步开发适合残采空区的充填技术。

上向分层分条充填采矿法在矿山难采矿段的试验研究

针对铜绿山铜铁矿难采矿段现状 ,通过工程地质调查与计算机数值模似 ,采用上向分层分条充填采矿法进行回采 ,现场试验结果令人满意 ,解决了生产难题。

盘区上向分层进路阶梯式回采充填采矿方法应用研究

南京栖霞山铅锌矿采用上向点柱分层充填采矿方法回采,由于随着开采深度的增加,采场顶板及上盘围岩应力集中,引起顶板冒落。为了提高回采作业安全性和回采率,盘区上向分层进路阶梯式回采充填采矿方法由多个采场组成一个盘区,以进路方式由下向上分层回采,每一分层间隔布置Ⅰ、Ⅱ期若干进路,以每条进路为单元分别进行回采和充填,Ⅰ期进路超前Ⅱ期进路形成阶梯式回采,进路充填不需进行采场接顶,一个采场可间隔布置多个作业面进行采矿和充填。为了有效控制Ⅱ期进路回采时Ⅰ期进路充填体垮塌现象,提出了预留梯形矿柱或连续条形矿柱的回采方案,保证了回采作业的安全。应用研究表明,采场的综合生产能力达到每月6 452t,回采率达到了87.1%,贫化率小于3%,生产能力完全达到了设计的要求。

光面爆破控顶技术在上向分层采矿中的应用

详述了光面爆破控顶技术在金亭岭矿业有限公司上向水平分层充填采矿法中的应用,通过与普通爆破作业进行对比,提出了光面爆破控顶技术在设计和实际施工作业时的改进措施,可有效地提高采场生产能力、降低采矿成本。

基于FLAC^(3D)机械化两步骤条带式上向分层充填采矿法采场稳定性分析

针对落凼矿深部矿段采场稳定性差、矿石损失率大的问题,提出机械化两步骤条带式上向分层充填采矿法,并用FLAC^(3D)对采场结构稳定性进行分析。研究结果表明:在Ⅰ步骤条带6 m,Ⅱ步骤条带8 m的条件下,通过对Ⅰ步骤胶结矿柱的塑性区以及Ⅱ步骤矿房顶板拉应力及竖向位移分析,验证了结构参数的合理性,对类似矿山设计和生产工作有一定的参考价值。

上向分层干式充填连续采矿法试验研究

上向分层干式充填连续采矿法在河台金矿不稳固围岩，色倾斜矿体开采中的成功试验，证实了该采矿法的组合式充填、无矿石间柱一步回采等工艺、技术具有创新意义，是开采稳固性变化较大的矿床及空区处理的较好方法，具有较显著的经济效益和社会效益。

板溪锑矿上向分层废石充填采矿法研究

为了减轻提升系统压力,降低生产成本、矿石贫化率和损失率,在分析板溪锑矿矿床地质特征及开采技术条件的基础上,充分利用掘进废碴作为充填材料;并在落矿作业前铺设一层废旧皮带以防止崩落矿石混入充填料中而造成金属损失,在1615采场进行了上向分层废石充填采矿现场试验.试验结果表明,劳动强度显著降低,采场生产能力达43.9t/d,采矿损失率和贫化率分别为6%和48%,节约采矿成本31.8万元;较好地解决了板溪锑矿高品位、急倾斜极薄矿体的开采难题.

上向分层胶结充填采场顶板稳定性分析

云南省会泽铅锌矿8号矿体矿围岩为不稳固岩体,采用上向分层胶结充填采矿法,采场顶板的稳定性是保证矿山安全高效回采的关键。文中采用三维有限元模拟对采场顶板进行了稳定性分析,通过对矿体不同回采步骤顶板位移、应力分布进行分析,确定了矿体合理的回采顺序,有效地控制了顶板稳定问题,提高了回采效率。

上向分层干式充填法采矿工艺的改进

鸡笼山金矿矿体厚度变化较大，原设计的矿房式上向分层干式充填法不适应较厚矿体的开采，通过工艺改进，在较厚矿体中采用矿块式上向分层干式充填法。

李官集铁矿点柱式上向分层充填连续采矿法采场结构参数研究

浅孔留矿法是矿山最常用的采矿方法,但在实际操作中常发生围岩冒落等现象,致使矿石回收率低、损失贫化率大,矿山对采矿方法的改进需求十分迫切。考虑到李官集铁矿矿岩稳固性差和矿体倾斜中厚的具体特点,矿山选择点柱式上向分层充填连续采矿法进行开采。通过FLAC3D软件对李官集铁矿拟建采场建立数值分析模型,针对中厚和厚大两类矿体厚度,分成沿走向布置矿块和垂直走向布置矿块两种方案,分别确定匹配的采场点柱尺寸、布置间距、间柱宽度及底柱厚度。分析结果可为矿山后续结构参数调整和类似条件矿山选择采矿方案提供参考依据。

阶段空场与上向分层联合采矿法应用实践

为提高深部厚大破碎矿体采矿效率,进行采矿方法优化,提出了机械化盘区阶段空场与上向分层联合采矿法。盘区矿房采用分段凿岩、阶段空场嗣后充填采矿法,发挥了无轨设备的高效性能;通过对矿房上盘主断裂F1进行长锚索预支护及顶柱锚网支护,确保作业安全。盘区矿柱采用上向分层充填采矿法,为减少上盘面暴露面积,在靠近上盘回采时,预留倒台阶上盘护顶矿柱,矿柱滞后一分层回采。实践证明,该联合采矿法不但采准工程量少,而且具有综合生产能力大和安全高效的优点。

点柱式上向分层充填法在大红山铁矿的应用

大红山铁矿Ⅰ#铜矿带150万t/a工程是其800万t/a扩产工程的一部分,该铜矿带现采用点柱式上向分层充填法开采。通过分析该方法在Ⅰ#铜矿带应用过程中存在的问题,并讨论相应的解决措施,供类似矿山参考。

无轨机械化上向分层充填采矿法在某铀矿的应用

介绍了某铀矿采用无轨机械化上向分层充填采矿法采矿的工艺流程,从采场布置及结构参数、无轨设备配置、采切工程布置、回采工艺等方面,提出了实际生产中存在的问题,制定了相应的改进措施,消除了采场安全隐患,缩短了充填周期,降低了劳动强度,提高了矿山本质安全度。无轨机械化上向分层充填采矿法在该铀矿12-1采场的应用,取得了良好的效果。