采空区强制爆破法技术分析--以大宝山673采空区为例

采空区是矿山开采过程中形成的一种特殊地质现象,其存在对矿山生产和安全构成重大威胁。随着我国金属非金属矿山的不断开采,地下采空区问题日益突出。本文以大宝山673采空区为工程背景,提出相应的处理方案和安全措施。利用空区内部存在较大范围的空洞这一特性,采用三维激光扫描技术探测采空区的形态范围,确定相关参为后期采空区处理工作提供参考依据。为尽快解决采空区对露天影响,消除安全生产隐患,拟定对采空区采用爆破处理,以空区顶板上方、下方为自由面,对空区进行爆破崩落,充填采空区,解除空区对安全生产的威胁。

强制爆破放顶技术在残矿回收中的应用

在铜坑矿的三大重叠矿体区域内,实施崩落重叠区内的隔层及扰动结块残矿的稳定性,诱导顶部残矿垮落充满空区,实现了矿柱垮落区残矿的大量回收,共安全回收高品位残矿28.1万t,提高了矿山资源的回收率,创造了数千万元经济效益。

强制爆破放顶在一次采全高综采面初压控制的应用

采用强制放顶技术,减少两渡煤矿9^(#)、10^(#)煤层一次采全高综采工作面坚硬顶板初次来压步距和围岩应力集中。确定了强制爆破放顶的参数以及相关爆破材料,规范了钻孔、制药筒、装药、爆破等工艺关键流程及施工要点。经矿压观测表明:初次来压步距由30 m减少为16 m,每隔8~9m周期来压1次;支架载荷从初次来压的35 MPa降低为27 MPa;工作面集中应力降低,煤壁片帮、巷道冒落事故减少。该方法不仅有效降低了初次来压的危害,且为其他开采工序带来正面影响。

大红山铁矿主采空区强制爆破振动监测

大红山铁矿采用硐室强制爆破崩落空区上方岩层,由于爆破区域分布着大量矿山重要设施并有少量民居,为确保爆破安全,通过爆破振动的监测评估爆破对巷道及重要设施和民居的影响,获取大量的地面和地下振动观测数据,对研究山体爆破振动的衰减及其在山体介质内的传播,有极其重要的价值。

煤炭开采复杂急倾斜岩层强制放顶爆破方案模拟分析

为获得合理的采空区强制放顶爆破方案,根据上覆岩层的急倾斜性并伴有水平裂隙发育的实际情况,设置两组方案。通过爆破点设置范围不同,产生不同的爆破方向和爆破范围。分析上覆岩层运移和爆破产生裂隙的发育特点。爆破后上覆岩层运移范围较大,可发展至地表。横向爆破方案塌落影响范围较宽;而纵向爆破方案塌落影响范围较窄。横向爆破方案爆破后地面沉降深度比纵向爆破方案的地面沉降深度大20%。

大红山铁矿主采空区顶板强制崩落爆破

大红山铁矿井下采用无底柱分段崩落采矿法开采,釆空区范围不断扩大,顶板已冒落到1 060 m,地压活动显现突出。为消除隐患及危害,釆用強制崩落顶板岩层通达地表,满足了安全采矿的要求。

综采工作面坚硬顶板超前松动爆破强制放顶技术实践

为了提升综采面作业的安全性,提出了一种新的综采面坚硬顶板超前松动爆破强制放顶技术方案,在来压前对顶板进行爆破处理,防止硬质顶板大面积垮塌造成的伤害,首先在顶板中进行钻孔然后爆破,形成一个人为的、沿一定方向分布的裂隙,待综采面推进到该位置时再控制顶板从裂隙处断裂,根据应用表明该方案具有稳定性高、可靠性好的优点,极大的提升了井下综采作业的稳定性。

煤矿采空区强制放顶爆破技术

为了研究采空区上方突发大面积的顶板垮落现象,结合昊达煤矿采空区顶板不能自然垮落且不具备良好作业条件的情况,提出了一种新的采空区顶板强制放顶方法——地表钻孔预留采空区顶板强制放顶爆破方法,包括采用3项关键技术:从地表向下垂直钻孔,不扩孔进行强制放顶爆破;采空区顶板预留的安全厚度由集中药包爆炸后内部作用裂隙区半径的计算公式算出;炮孔底部装填燃烧过的蜂窝煤碎渣且孔内分3段起爆,减少对炮孔底部岩石的破坏。工程实践证明,地表钻孔预留采空区顶板强制放顶爆破方法可有效预防采空区顶板大面积垮落,降低了人员作业风险,实现了煤矿安全生产。

综采工作面强制深孔欲裂爆破工艺在沙坪煤矿的运用

鉴于上覆岩石坚硬顶板不易随工作面推采而垮落,控制顶板来压步距,降低初次来压对工作面支架的冲击,尽可能使冒落的矸石充满采空区,对上履岩层起支撑或垫层作用,达到使工作面顶板随采随落的目的。同时破坏顶板的完整性,使上覆顶板岩层充分垮落,减少采空区有毒有害气体积聚的空间,防止顶板来压出现大面积垮落产生飓风,保证煤矿安全高效的生产。为此,结合实际情况将综采工作面强制深孔欲裂爆破工艺进行简要阐述。

矿山采空区治理技术分析——以大宝山655、664采空区为例

采空区综合治理技术是矿山安全生产和环境保护的重要内容之一。采空区的存在对矿山生产安全和生态环境产生严重影响,同时也会导致大量的资源浪费。因此,对采空区进行综合治理显得尤为重要。本文以大宝山655、664采空区为工程背景,利用空区内部存在较大范围的空洞这一特性,采用三维激光扫描技术探测655、664采空区的形态范围,确定相关参数为后期采空区处理工作提供参考依据。

无侧向自由面相邻采空区处理技术分析

地下工程的采空区处理始终是露天矿山开采面临的难题,为了有效解决大宝山露天矿721 m平台下的无侧向自由面相邻采空区的安全隐患,首先采用钻孔式三维激光扫描技术,探明了相邻采空区的分布情况,确定了相邻采空区的赋存状态及参数,为采空区处理提供了依据。在此基础上,提出了强制爆破处理方案,即在两采空区中间打切割孔,有效地分隔采空区。其余地方按照实际情况分别打垂直孔,部分位置炮孔加密。打穿的炮孔底部填塞2.5 m,上部填塞4.5 m,未打穿的炮孔正常装药。同时采用延时起爆方式,以增强爆破振动效应。爆后塌陷作用明显,有效消除了采空区的安全隐患,可为类似工程提供参考和借鉴。

相邻采空区的协同处理技术分析

为了保证大宝山矿由地下开采改为露天开采模式后的施工安全和提高生产效率,采用三维激光扫描技术对大宝山37线664采空区及39线655采空区进行了探测,发现2个采空区空间位置较为接近,整体标高不相同,在空间位置上呈现相错状态。经钻孔勘探两采空区主要以硅化岩与矽卡岩为主,局部含有铜硫矿体,岩体条件较好,并确定了相应的采空区形态、分布范围等。为此,利用矿方多年治理采空区得出的经验公式进行预测,对2个采空区进行顶板稳定性分析。提出了联合使用强制爆破崩落与废石充填的方法 ,给出了爆破参数设计及施工要点。现场实施结果表明,相邻采空区被较好地充填,成功消除了对生产安全的威胁。

露天矿复杂采空区群治理技术分析

为了有效确定采空区群的存在位置,采用三维激光扫描技术对大宝山47线采空区群进行了探测,确定了11个采空区的空间关系及各自的分布状态;在探测基础上,分析了各个采空区的稳定性情况,给出了爆破处理时机及采空区爆破施工的顺序。最终利用强制爆破崩落法,并设计了相应的爆破参数,控制了炸药装药量,对装药及填塞也进行分类处理。现场爆破施工表明,第一爆区、第二爆区、第三爆区的上部岩石较好地落入了采空区范围内,充填效果良好,成功消除了采空区群的不利影响。

大宝山650采空区综合治理技术分析

为了消除金属矿山地采遗留下来的采空区对矿山安全生产的影响,以大宝山650采空区为工程背景,利用空区内部存在较大范围的空洞这一特性,采用三维激光扫描技术探测650采空区的形态、范围,确定相关参数,为后期采空区处理工作提供参考依据。通过经验公式计算出最小保安层厚度为13 m,说明该采空区顶板能够保持暂时稳定,满足在顶板上钻孔施工的条件,因此决定采取强制爆破法治理。在该采空区顶板对应地表685 m台阶上,垂直钻孔23个,孔深19.2~29.8 m之间,填塞长度4 m;采用间隔装药方式,底部装高威力炸药,上部装低威力炸药,实施逐孔起爆网路一次爆破,取得了较好的爆破效果。采空区的充填程度高达90%;飞石现象较少,爆堆稳定性状况良好,很大程度上消除了采空区潜在的威胁。