基于Ventsim的超深部多中段同时开采通风系统优化

矿井通风系统与井下各作业点相联合,对全矿井的通风安全状况具有全局性的影响,长期以来矿井通风系统优化是地下深部开采面临的重要难题。某大型地下超深部开采铜矿生产过程中存在矿体走向短、倾角大,多中段同时开采导致采区工作面分散,通风系统风路复杂的难题。基于此,利用Ventsim软件建立该矿井三维通风系统仿真模型,以矿井需风量为出发点,提出针对三、四、五采区的通风系统优化方案,模拟-300~-700 m深度内9个通风最不利中段同时开采情况,并进行通风系统网络解算。结果表明:矿井最不利通风条件下总风量为405.3 m^(3)/s,满足计算的矿井需风量395.5 m^(3)/s的要求。研究成果对矿山安全高效生产,提高矿山经济效益具有重要参考价值。

多中段联合开采围岩扰动效应及采矿进路支护技术

受多次开采扰动影响,多中段联合开采过程中采场围岩稳定性差,地压显现剧烈,采矿进路支护难。以白象山铁矿-470,-430和-390 m中段联合开采工程为研究背景,采用大型相似材料模型试验及采场围岩数字照相变形量测技术,揭示多中段联合开采采场围岩应力变化特征及上覆岩层移动规律。研究结果表明:各中段逐分层向上回采对上覆岩层产生了累积叠加扰动效应,导致采场围岩反复承受荷载(多次扰动)而失稳破坏;各分层矿体下沉量随开采步的推进呈先增大后减小的趋势,采空充填区中部位置附近覆岩的下沉量最大,采场围岩变形具有明显的阶段性增长特征。各中段保留矿体(顶柱)对维持采场围岩稳定、减弱相邻中段间的采矿扰动和降低上覆岩层的变形破坏有积极的作用,受多中段联合开采扰动影响较大、完整性破坏严重的中段保留矿体中的应力可突然释放,出现了局部或整体失稳,威胁采场围岩整体稳定性。确定多中段联合开采扰动条件下采矿进路切圆拱断面形式,其拱高为2.0 m,提出锚网索喷联合支护技术,有效控制采矿进路围岩变形与破坏。

多中段空区稳定性分析及间柱回采顺序优选

以甘肃某铅锌矿为工程背景,针对矿山复杂条件下多中段采空区中遗留大量高品位的矿柱,如何安全高效回采残矿已成为提高矿山安全和经济效益的重要因素,通过对回采方案及复杂采空区的稳定性进行分析,探究最佳矿柱回采方案和回采顺序。根据研究区域的矿柱数量,对中段间、中段内开采顺序及方向进行组合,最终得出14个方案,并通过选取矿山的矿岩样品和尾砂,进行岩石室内力学参数试验,得出相应力学参数,并根据井下实际情况建立FLAC^(3D)模型。将折减后的岩体力学参数带入FLAC^(3D)数值模拟软件中,从应力、位移和塑性区等方面分析采区的稳定性,从而优选出中段自下而上、中段内采取隔一采一、由中间向两翼回采的方案。

金属矿山多中段下向分层充填采矿法回风道预留技术研究

金属矿山随着开采规模的增大,势必会开始多中段同时回采,当采用下向胶结充填采矿法进行回采时,随着中段的收尾回采,势必会破坏运输平面的通风系统,常见的采用铁盒子预留通风系统的方式施工难度大且危险系数大,本文通过研究提出进路回采结束后两帮单层喷锚网支护,底板下挖(300mm)然后铺设粉矿垫平底板,再铺设土工布、铺设底多层钢筋网并焊接,最后浇筑混凝土,最终形成回风道,通过研究新的回风道预留方案,并提出永久回风道底板安全防护技术,对维持二矿区安全稳定生产和通风系统的稳定具有重要的意义,并对其他类似矿山具有重要的借鉴意义。

红岭矿业公司多中段耦合贯通研究与应用

为实现红岭矿业公司辅助斜坡道能够快速投入使用,减少对罐笼主井和副井提升时间的占用。我公司测量人员通过多头掘进的方案,提高贯通的精度和准确性,保证施工质量的同时缩短施工工期,从而实现斜坡贯通的耦合作业。通过本次斜坡道贯通的应用,为我公司之后进行的各项大型的掘进工程提供了理论依据和数据支撑。

金川二矿区多中段机械化盘区回采顺序的数值模拟优化研究

根据金川二矿区多中段多盘区同时回采的实际情况 ,采用FLAC数值软件对 7种回采顺序进行了数值模拟 ,结果表明 ,从矿体一端向另一端渐进式下降的回采顺序 ,有助于改善二矿区回采区域的地应力条件 ,减小塑性区面积及围岩的移动。

低品位厚大矿体多中段协同开采步距计算方法

多中段开采模式能有效提高低品位厚大矿体生产能力,降低生产成本,研究多中段协同开采步距具有重要意义。从矿山工程系统出发,提出了多中段协同回采步距计算思路和方法。通过构建多中段协同开采步距计算体系,建立多中段协同开采综合模糊评价体系,利用层次模糊分析法,对影响多中段同时开采方案选择的各因素权重值进行了确定,评价了多中段同时开采方案,理论上确定了多中段协同开采方案和协同步距。以广西华锡集团铜坑矿锌铜矿体为工程背景,开展了协同步距的理论应用研究,确定了锌铜矿体二中段同时回采且上中段超前下中段2个采场步距的协同开采方案。该研究成果可为低品位厚大矿体多中段协同开采提供技术指导。

基于通风网络模拟的多中段开采通风方式选择

在调研金山店铁矿现有通风系统基础上,分析东区采场多中段开采时-410 m中段污风对-340 m中段的影响。建立基于CFX的矿山通风网络三维模型,并结合现场数据对其准确性进行检验。通过新掘及改造中段回风天井、增加局扇等措施改善东区-340 m中段通风,并通过模拟分析,判断优化方案可行性。利用CFX软件分析矿区风流风速及流向,为通风网络优化和通风系统设计提供科学依据。

多中段同时开采矿山井下排水方案研究

采用充填法开采的矿山为了实现更高产能的要求,采用多中段同时开采方式。对于多中段开采的井下矿山而言,排水系统采用直接排水系统还是接力排水系统,只能根据矿山特定条件通过技术经济比较进行选择。本文以某金属矿山为例,从技术经济方面对该矿山的排水方案进行综合评述,为相关的矿山排水系统设计提供参考。

基于Ventsim系统的多中段通风系统优化研究

针对前河金矿葚沟矿区多中段生产存在的通风系统不完善及总风量小、通风井巷及生产区域污风反串严重、高温高湿及有害气体超标等问题,根据矿山现有开拓与通风系统和深部开拓设计,划分为浅部生产期和中深部开采期开展通风系统优化,研发了"矿区两翼对角抽出式+中段分单元+进风段压入通风"等2种通风改造方案,优选确定采用"矿区两翼对角抽出式+中段分单元通风"方案。运用AutoCAD及Ventsim软件建立了矿区通风系统三维模型,解算并优化了矿区通风系统配置及重要参数,解决了葚沟矿区多中段同时生产的通风技术难题,为其他类似开采条件矿山通风提供了借鉴与参考。

多中段通风综合分区集中控制技术在罗河铁矿的应用

罗河铁矿采用多中段回采方式,中段布置在-455～-782 m,分布范围广且较分散。原通风系统的矿井总风量为363. 71 m^3/s,存在总风量严重不足、多中段风流紊乱、风机布置不完善、中段风量分配不合理等问题。为解决矿井通风问题,重新核算通风系统总风量,根据各中段需风量综合分析,合理划分需风区,集中控制,利用三维动态模拟、风机风压平衡、多风机联合运行、风机变频调节等技术,合理分配各中段需风量。现场实施后,总风量提高至459. 10 m^3/s,各采区风量能够满足实际需风量要求,风机联合运行性能得到有效提升,保证了多中段通风系统运行的稳定性和可靠性。

竖井改绞前的多中段巷道施工方法

望儿山金矿主竖井施工期间和施工结束后,为加快工程进度,研究并实施了利用凿井设备设施进行多中段巷道施工的新工艺。实践证明,采用的施工工艺,在严密合理的施工组织管理下,既保证了施工安全,又节省了大量的人力与财力,缩短了建井总工期。

多机站通风在多中段回采矿山的应用

为进一步提高多中段回采矿山通风系统的可靠性,减少采区污风循环,降低采空区外部漏风,改善多中段回风之间的相互制约,采用主辅扇联合抽出式通风方式,运用多机站多风机串并联回风风压平衡、风量平衡原理,风机变频调控技术,实现多风机串并联回风风量匹配,减少采空区漏风29.22 m^3/s、采区污风循环20.68 m^3/s,系统有效风量率提高10%以上,井下环境明显改善,经济和社会效益显著。

多中段高溜井卸矿口气流分布及影响因素

为了治理多中段高溜井卸矿后由气流变化造成的粉尘污染,采用量纲分析法分类推演影响气流分布的因素,建立多中段高溜井卸矿的相似实验模型,研究多中段高溜井卸矿口的压差、气流速度及其影响因素。研究结果表明:卸矿后,一、二中段以诱导气流为主,而三、四中段以冲击气流为主;随着卸矿流量增加,各中段卸矿口的最大风速先增大后减小,其中,在各流量下,最大风速出现在卸矿流量为1.0 kg/s时;当卸矿流量增加到1.2 kg/s时,各中段卸矿口的最大风速下降,并且对二、四中段的最大风速影响较明显;二、四中段卸矿口最大风速分别降低26.0%和22.7%;各中段卸矿口最大风速随着矿石粒径和含水率增加而降低,但矿石粒径对二中段卸矿口最大风速的影响较明显;一、二、四中段卸矿口最大风速随着卸矿高度增加而增大,而三中段卸矿口的最大风速随着卸矿高度增加先增大后减小。

浅谈多中段生产通风系统调节

结合内蒙古某多金属矿生产工艺特点,分析该矿通风系统中存在的主要问题,通过对矿山通风系统的改造,建立该矿新的通风秩序,以满足矿山安全生产需要。对解决目前多中段生产的多金属矿通风困难具有一定的参考意义。

受多中段采动影响的竖井工程稳定性数值模拟

研究受多中段采动影响的竖井工程稳定性问题,成为我国最大充填法开采矿山——金川二矿区的一项重要课题,其在国内乃至世界上亦是首次,引起了人们的关注。采用数值模拟的方法对此进行了研究,研究结果表明,加大贫矿开采后形成4个中段同时回采相对3个中段开采回采来说,只是加大竖井工程破坏的风险,尤其是竖井井壁位移方面比较突出,但并没有改变竖井今后可能发生变形、破坏的模式,其变形、破坏的模式依然是在延续现今单纯三中段富矿开采时竖井变形和破坏的模式,穿过竖井井筒的断层破碎带仍然是竖井可能发生破坏的突破口。

多中段开采单元通风方式的研究与应用

多中段同时开采金属矿山普遍存在风量按需分配困难、有效风量率低和通风能耗高等问题。针对开采急倾斜极薄或薄矿体的金属矿山,运用单元通风原理,提出了一种多中段开采的单元通风方式。单元通风方式以用风部分为核心,将多个生产中段分成若干通风单元,各单元安装主扇,负责本单元的通风,通过单元主扇和中段内的调节设施调节各单元和生产中段的风量分配。将单元通风方式应用于河南某金矿通风系统优化改造,数值模拟分析表明,能解决目前矿山通风系统存在的主要问题,实现风量按需分配,也适用于其它类似金属矿山,具有一定的推广价值。

多中段多采场叠拱开采技术研究

根据矿山多中段生产的实际,应用应力拱理论,提出了多中段多采场叠拱开采技术.分析研究了叠拱开采的具体方式,对叠拱开采的开拓运输、通风、矿山生产能力、基建工程量等进行了初步分析研究,对叠拱开采的安全性进行了评价.结果表明：设置集中运输水平、集中回风水平进行组合中段开采需要增加溜井和通风天井的长度,但更有利于叠拱开采的生产管理;叠拱开采的矿山生产能力比单中段开采提高40％～70％;叠拱开采可以在矿山生产期间逐步形成,不必增加矿山基建工程量;其安全性更好.

多中段同时回采时的转段问题探讨

随着生产规模的不断扩大,龙首矿部分采场开始多中段同时回采。这些采场在转段过程中,其采矿、充填工艺以及采切工程布置存在着诸多问题。本文就这些问题进行了分析探讨,并提出了相应的解决措施。

归来庄金矿深部多中段开拓局部通风方案设计及应用

归来庄金矿浅部中段矿量逐渐减少,回采深度逐步加深。混合井深部-395,-455和-575 m中段同时开拓,独头掘进时回风系统未形成,深部开拓掘进工作面环境差、温度高、通风困难,为此,采取局部混合式通风方式,核算3个开拓中段独头掘进所需总风量为7.4 m3/s,再计算各中段局部通风阻力,在保证克服局部通风线路阻力的前提下,选用合适规格的风筒和局扇进行混合式通风。局部通风方案实施后,对3个开拓中段局部通风风量进行检测,均能满足需风量要求,所需总风量达到12.93 m3/s,并达到了深部降温的效果,明显改善了混合井深部3个中段工作环境。