巷道破碎带区域人工假顶下支护在深部铜矿的应用

深部铜矿自1987年投产以来,随着开采深度的不断下降,巷道高地压现象明显,局部处于破碎带区域的分段运输巷道尤为突出,成巷不久随即产生片帮冒顶,严重威胁现场作业人员安全,制约采准、备采矿量按期形成,影响采场衔接。在以往支护方式出现“水土不服”支护效果不佳的情况下,结合现场实际提出的应对措施取得了一定的效果。

进路法回采顶柱人工假顶的稳定性分析

针对用进路法回采顶柱的人工假顶暴露形状为矩形的矿山地下结构 ,应用薄板理论和能量原理对其稳定性进行分析。通过建立进路结构力学模型 ,得出了假顶变形阶段的挠曲、应力与假顶的强度、受力及工程尺寸等参数的关系式 ,并具体应用于新城金矿的顶柱回采实践中 ,结果表明

人工假顶充填体稳定性数值分析

焦家金矿北部矿山矿岩破碎、充填体稳定性不理想,本研究对该矿不同进路的采场结构和人工假顶承载层厚度条件下承载层及相邻充填体的应力、应变、塑性变形等情况进行了数值模拟、非线性分析。根据分析结果,12种模型的承载层压应力过大,极有可能发生破坏;相邻充填体几乎均发生压坏现象,进路回采安全性差。故建议优化人工假顶构筑工艺,增加承载层强度,提高进路回采安全性。

基于突变理论的人工假顶设计与安全性分析

伽师铜矿矿体为急倾斜中厚破碎矿体,针对其开采难度大、安全性差的难题,提出了考虑膏体充填的人工假顶高效构筑方案,并且基于突变理论对人工假顶的稳定性进行了分析。该方案在伽师铜矿进行了人工假顶工业试验,人工假顶各项指标满足需求。通过人工假顶现场实施与应用,其稳定性得到验证,并且人工假顶在矿体回采中起到了很好的作用与效果。

下向进路人工假顶失稳机理研究

基于薄"板"和简支"梁"理论对下向进路人工假顶失稳机理进行了研究,综合考虑了进路布置方式、底筋作用、微裂隙发展等因素。分析了薄"板"模型适用于上下进路平行相错布置情况,易发生贯穿整个进路顶板的失稳冒落,甚至发生悬臂"梁"状态的折断;简支"梁"模型适用于上下进路斜交(或垂直)情况,人工假顶不会发生连环破坏,但采用吊筋对人工假顶稳定性影响不大,真正起作用的是底筋网。对下向进路胶结充填采矿法生产的矿山具有很好的指导作用。

人工假顶方法在大斗沟矿综采工作面的应用

通过人工假顶方法在大斗沟矿11#层416盘区的应用,解决了综采工作面顶板垮落的难题,缩短了漏顶事故的影响时间,提高了综采效率,同时保证了职工安全。

复杂地质条件下分层开采人工假顶技术的实践与应用

针对复杂地质条件下,局部厚煤层分层开采问题,以张双楼煤矿74102工作面人工假顶布置为背景,在分析地质构造对假顶铺设影响的基础上,提出采用矿用高强聚酯纤维柔性网作为加强材料。根据合成区煤厚分布、夹矸分布特征和相邻工作面接续,确定人工假顶布置方式,并对矿用高强聚酯纤维柔性网现场施工工艺进行优化,实现了工作面的安全高效开采、为下分层提供了稳定顶板条件。同时,避免了人员进入煤壁区作业的危险性,提高了安全性。

钢混人工假顶无底柱分段崩落法的试验研究

针对无底柱分段崩落法损失贫化大的问题,提出一种钢混人工假顶的无底柱分段崩落法。随工作面的回采,在回采巷道末端底部连续地铺设与回采巷道同宽的钢混结构人工假顶,在人工假顶的遮掩下进行凿岩、爆破与出矿,有效地阻止了上分段废石漏斗中废石的流动,减轻了矿岩混杂,提高了回采效果。方案经过实验室模拟和现场工业试验验证,是一种行之有效的方法。

焦家金矿下向进路充填采矿法人工假顶优化设计及应用

针对焦家金矿北翼矿体下向进路充填采矿法人工假顶失稳的问题,在现场调研的基础上分析了人工假顶失效原因,并提出了人工假顶优化设计方案。将"田"字形布置的进路改为"品"字形布置,采用吊筋连接相邻进路人工假顶,增设竖筋,充分利用胶结充填人工假顶强度,提高了人工假顶的稳定性。现场工业应用取得了较好的效果,采矿成本降低了18. 88元/t。该人工假顶优化设计施工方案为焦家金矿北翼矿体安全高效回采提供指导,对类似矿山人工假顶构筑具有一定的参考价值。

某铜矿分段空场嗣后胶结充填法人工假顶厚度计算及分析

某铜矿采用分段空场嗣后充填法进行回采,开采过程中在顶柱中留有大量矿石,成为永久损失。为安全有效地回收遗留在顶柱中的高品位矿石,需在上中段底部铺设人工假底作为下中段的人工假顶。由于人工假顶厚度是影响巷道稳定性的重要因素,因此本文针对该铜矿的2 640m中段建立了钢筋混凝土人工假顶力学模型并进行受力分析。在此基础上利用塌落拱原理与组合梁理论分别计算了人工假顶的厚度,并得出该矿的人工假顶厚度为1.5m。该方法可为同类矿山借鉴。

基于竹筋-钢筋骨架的人工假顶首层充填厚度研究及现场应用

采用简支梁理论、ANSYS软件数值模拟与现场试验相结合的方法,对竹筋-钢筋骨架人工假顶进行了可行性、受力行为、破坏方式与合理设计参数研究。结果表明,竹筋-钢筋骨架人工假顶结构可有效保护上部充填体,最优充填厚度为4.75 m;采用竹筋-钢筋配筋方式可兼顾采场稳定性与经济效益,减少支护成本约15%。

金属网在人工假顶构筑中的稳定性研究与应用

采用Ansys有限元软件对铺设金属网人工假顶进行模拟研究表明,在矿山支护工程中采用金属网代替辅筋,简化了施工工艺,且提高了人工假顶整体强度,满足承载条件,符合矿山实际生产需求。

某矿山钢筋混凝土人工假顶设计

地下矿山采场顶柱是指由采场顶部终止回采水平至上部相邻阶段运输巷道底板之间,为了保证安全而留设的保护矿体。对于矿体顶底板围岩较为稳固、矿石资源价值较高以及充填材料缺乏的矿山来说,顶柱的留设势必造成不必要的资源浪费,并给矿山企业带来较大的经济损失。由于地质条件的复杂性、井下作业的局限性以及爆破落矿的破坏作用,留设的矿石顶柱往往不能较好发挥其设计作用。在保证采场内作业安全的前提下,为了回收该部分矿石资源,某矿山采用受力状态分析、理论计算等方法,设计出一种地下矿山钢筋混凝土人工假顶结构。通过造价及经济效益计算,设计的钢筋混凝土人工假顶造价为80万元,置换出的矿石顶柱资源价值为264万元,具有较好的经济效益。

基于FLAC-3D人工假顶与采场结构参数优化

针对矿体破碎、支护困难的现状,河北某矿采用下向进路充填采矿法并构筑人工假顶。为确定人工假顶承载层厚度、采场宽度与高度的最优组合,利用数值模拟软件FLAC-3D模拟了0.4m、0.5m、0.6m3种承载层厚度下的不同采场结构参数的27个方案。通过应力云图、顶板最大拉应力、顶板最大沉降位移的分析,结果表明,人工假顶厚度0.5m,采场宽3m,高3.5m的方案为最优方案,为矿山的安全、经济、高效的生产提供了理论依据。

钢木结构人工假顶试验应用

钢木结构人工假顶试验应用李玉堂，杨锡祥，孙杰，赵学尧，孙彦平（招远市金翅岭金矿）１简介金翅岭金矿原疃矿区开采的为急倾斜含金石英脉与含金蚀变岩型矿床。矿脉平均厚度０．３５～０．７ｍ，倾角６８°～７６°。矿体围岩主要为混合花岗岩、花岗闪长斑岩等。矿区以断...

三山岛金矿下向进路采矿法人工假顶参数设计研究

下向采矿的重要前提就是使用较稳固的人工假顶代替较破碎的原岩顶板,因此人工假顶合理的强度及配筋参数对下向采矿安全、高效的回采至关重要。以三山岛金矿西山矿区为研究对象,通过对人工假顶所受载荷进行计算,结合薄板理论、弹性力学理论及西山矿区下向进路采矿工艺参数,分析人工假顶强度与厚度之间的关系,并对人工假顶强度及配筋参数进行研究。结果表明:人工假顶厚0.8 m,强度为1.5 MPa,使用Φ12 mm钢筋网片时配筋率为0.08%,网度150 mm×150 mm时满足下向进路采矿工艺要求,对下向采矿人工假顶参数设计具有指导意义。

下向分段人工假顶嗣后充填采矿法

在人工假顶的保护下 ,采用下向回采消除了顶板冒落和塌方的危险 ,分段回采提高了控顶高度 ,既提高了采场生产能力 ,又降低了采矿成本 ,在回采高品位、两盘稳固、矿体破碎的金矿床时 。

下向进路充填采矿法人工假顶强度及配筋参数研究

构筑人工假顶是下向进路充填安全高效采矿的关键和前提,人工假顶充填体强度与配筋参数相互关联,直接决定着回采作业的安全性与经济性。通过建立顶板多层充填体普氏平衡拱模型,优化下向进路充填假顶所受荷载的计算方法;应用薄板理论及弹性力学理论并结合下向进路充填采矿工艺,解析充填体假顶强度要求;将钢筋混凝土结构设计方法应用于下向进路充填假顶配筋率计算,形成下向充填采矿人工假顶强度及配筋率的整体方案。以某金银矿山大结构参数(5 m×5 m)回采进路为例,提出假顶厚2 m,充填体强度不小于5 MPa,Φ12 mm钢筋(HRB335)网度300 mm×300 mm,配筋率0.106%的技术要求,对合理构筑人工假顶和安全高效应用下向进路充填采矿法具有指导意义。

人工假顶在过风桥的施工应用

传统掘进过风桥是由全锚巷道支护改为工钢背支护,若遇煤层厚度较薄时,可能掘透原巷道,导致风流短路、断路,影响其他巷道的正常通风,有可能出现瓦斯积聚和瓦斯超限,或者给矿井带来更大危害。为了避免瓦斯事故,减少各种投入,更好地搞好"一通三防"工作,保证正规循环作业,减少工人劳动强度,王庄矿在52/6#面运巷掘进过630北总回配风巷风桥时,采用了提前做人工假顶的施工方法。通过现场的使用效果分析,该方法提高了工作效率,保证了矿井正常通风,是煤矿在过风桥时的有效施工方案。

“人工假顶+锚棚”联合支护在巷道冒漏区中的应用

雪坪煤矿2302运输顺槽在掘进期间,巷道顶板出现局部冒漏现象,在冒漏区采用传统的锚杆(索)支护时,不仅支护效率差、支护强度低、劳动作业强大,而且支护安全系数低,冒漏区很容易出现瓦斯积聚现象,严重制约着巷道安全高效回采。针对这一技术难题,决定对2302运输顺槽冒漏区顶板采取“人工假顶+钢棚”联合支护技术,通过实际应用效果来看,冒漏区采取联合控制技术后,提高了冒漏区顶板稳定性,取得了显著应用成效。