浅部开采尾砂膏体巷采设计与地表沉陷控制

针对我国充填开采材料来源不足的问题,通过理论分析、室内实验及现场实测等方法,系统研究了尾砂膏体充填材料特性、充填工艺,进行了尾砂膏体巷采设计及地表沉陷效果分析。研究确定了尾砂膏体优化配比为水砂比1∶5,质量浓度为70%;提出了尾砂膏体巷采方案,建立了巷采充填地表沉陷模型,解决了采煤、充填、工作面通风和安全出口问题;相似材料模拟试验表明,在巷采连采连充过程中覆岩没有冒落过程,直接顶是以微裂隙和层间离层往上发育,基本顶以弯曲下沉为主;充填体密实性、变形监测及地表移动观测表明,尾砂膏体巷采对地表沉陷控制较好。研究成果在淄博市张店区沣水镇张赵煤矿102采区进行了成功应用。

浅部开采地面塌陷对井下危害及防治

全面调查了某矿浅部开采地面塌陷坑的形成条件及存在状态 ,采用模糊聚类分析方法对地面塌陷坑进行了科学的分类 ,分析了塌陷特征及其对井下危害程度 ,提出了消除塌陷坑对井下危害、恢复矿区生态环境的防治目标及具体原则 ,研制出地面塌陷坑治理的四种方案 ,即①排除积水 ,构筑隔水层 ;②煤矸石充填塌陷坑复垦土地 ;③利用塌陷坑发展养殖 ;④因地制宜 ,综合治理。通过方案的实施 ,彻底消除了塌陷坑对井下的危害 ,地面生态环境得以恢复 ,取得了理想的治理效果和经济社会效益。

厚松散层浅部开采地表移动规律数值模拟研究

为研究厚松散层浅部开采时地表移动特殊规律,采用FLAC3D数值模拟软件,分别建立了厚松散层浅部开采数值模型,得出了相应回归分析函数关系。研究表明:厚松散层浅部开采地表下沉系数随基岩层厚度占采深比例及采厚和基岩层厚度之比呈线性关系;在基岩层相对较薄的区域,松散层土体受开采影响产生原位扰动压缩,是导致地表下沉异常的主要原因。

新庄孜矿密集住宅区下浅部开采实践

介绍了新庄孜矿在密集住宅区下进行浅部采煤的试验。通过开采前对建筑物受采动影响的移动变形预计,确定了开采方案,建立了地表和建筑物监测系统,对建筑物进行合理维修加固,达到了预期开采效果。

急倾斜煤层浅部开采顶板破断致灾原理与控制

为掌握急倾斜煤层浅部开采时顶板的破断规律,确保水平分段综放开采时的安全生产,采用物理相似模拟实验研究急倾斜煤层浅部开采时顶板的垮落规律,通过力学建模分析顶板垮落的条件,运用3DEC对人工爆破强制放顶的效果进行了数值模拟与分析。研究结果表明:浅部开采时急倾斜煤层的顶板不易垮落,容易出现大面积悬顶现象。工作面上方覆岩大面积垮落,产生冲击矿压,危害工作面安全生产;而在第一分段、第二分段回采过程中采用强制放顶的措施可以有效削减顶板的势能,顶板垮落后形成的覆浮矸垫层也可以保证急倾斜煤层下分段的生产安全。

宁都硫铁矿浅部开采地表沉降数值模拟与监测研究

针对宁都硫铁矿在浅部开采中遇到的地表沉降问题,对矿柱稳定性进行分析,采用精密电子水准仪进行现场监测及数值模拟开挖研究,综合分析其地压变化与地表沉降规律。研究结果显示:矿柱的安全系数k值大于1,矿柱稳定,不会发生突发性失稳破坏;在分中段分步开挖后,开挖至最下一中段的位移最大,最大值分别为X方向3.20cm,Y方向1.16cm,Z方向8.20cm,矿区地表不会发生突发性失稳破坏;地表沉降监测结果显示,观测周期内位移最大点为BM5观测点,位移变化值为5.19cm,没有发生明显沉降。经综合分析,可以定性的判定矿区范围内地表不会发生大规模沉降,但为保证今后安全开采,对采空区应引起足够的重视。

淮南潘谢矿区浅部煤层开采时压架致灾水文地质特征分析

淮南潘谢矿区浅部煤层被新生界厚松散层直接覆盖,开采过程中受到矿山采动压力和高水压共同作用,发生了多个工作面压架事故,经济损失严重。通过对压架工作面水文地质条件的分析和成功回采的类似工作面开采条件比较,认为工作面顶板中老顶中厚层砂岩直接覆盖在煤层之上、老顶以上无承载层,顶板砂岩裂隙发育、富水性强、水压高,防水煤柱尺寸较小等因素是导致工作面出现压架事故的主要因素。并提出了合理布设保护煤柱及工作面参数,做好工作面顶板岩层富水性及地质异常体的探查,加强工作面矿压观测,加快工作面开采速度等防治建议。

浅部煤层开采特征的指标值分析

浅部煤层上覆岩层是由诸多岩层分层构成的一定厚度的基岩层和其上方由风积砂、粘土层、风化层等构成的载荷层组成,单一关键层、宏观一带是浅埋煤层工作面矿压显现的主要特征,亦是与常埋深煤层工作面矿压显现规律间的根本区别。

巨厚松散层底部含水层水理性质特征及其与开采的关系

淮南煤田系我国重要的能源基地，淮河以北新区为巨厚松散层覆盖。通过对底部含水层分布范围、厚度变化规律分析，结合水理性质特征的研究，指出底部含水层沉积物具有大小颗粒混杂，给水度低和渗透系数小的特征，并简要分析该特点对于浅部煤层开采的影响。

采沙探测仪在浅埋矿层开采中的应用

在地表水体下采矿是一项集安全工程、资源开发、水利、地质工程和环境保护等多学科交叉的综合性研究课题。然而湖(河)床无序采沙活动更增加了水体下采矿的复杂性和危险度,为清楚地了解采沙活动的范围及深度,专门研制了采沙探测仪,论文详述了采沙探测仪的原理及使用方法。通过对姚桥煤矿浅埋煤层区湖床采沙状况的工程实测,探明了该区采沙区域和最大采沙深度61.27m,验证了采沙探测仪及探测方法对水体下浅埋矿层开采具有实用价值。

深、浅部煤层底板采动破坏规律研究

采用FLAC^(3D)数值模拟软件对潘北矿11113工作面浅部3~#煤层和潘谢外围深部设计首采工作面3~#煤层开采进行模拟,并从破坏深度、岩体应力场特征方面对二者进行对比研究。

辽宁大窑沟急倾斜煤层开采沉陷数值模拟研究

急倾斜煤层覆岩结构的复杂性,使得现有的理论不能很好的解释覆岩移动和地表沉陷规律,为了深入研究急倾斜煤层开采覆岩移动和地表沉陷规律,本文采用MIDAS/GTS对急倾斜煤层开采情况进行模拟,并将"三带"理论应用于急倾斜煤层的研究。根据煤层开采后覆岩移动规律和地表沉陷的特点将煤层开采分为浅部开采阶段和深部开采阶段。浅部开采阶段覆岩破坏范围较小,顶板形成以上下煤柱为拱脚的拱形结构,地表表现为非连续的塌陷坑;深部开采阶段基本顶断裂、垮落在采空区形成铰接结构,地表表现为连续的下沉盆地。

薄煤层开采覆岩导水裂隙带高度的确定

某煤矿12下煤层为薄煤层浅部开采,极易受到第四系底部含水层的威胁,为确保安全开采,需要留设合理的防水煤岩柱。矿井利用"井下仰斜钻孔双端堵水器导水裂隙带高度观测技术"对采场导水裂隙带发育高度进行了现场观测。文章对观测结果进行了分析研究和评价,确定了覆岩导水裂隙带发育高度。该成果对于留设合理的防水煤岩柱,保证矿井安全生产具有重要意义。

从石人嶂钨矿的实践看开采延深对生产成本的影响

影响生产成本的因素是多方面的,如人工、材料、动力费用等,随着采矿向深部发展,采矿所需的费用远远超过浅部开采,较浅部采用平窿开拓的矿山相差的更多。这是一个不容忽视的重要因素。据石人嶂三个坑口采用统计法计算,年平均下降速度为8—12米,年总费用增长为8.6—12.7万元,相当于每向下延深十米总费用增加7—15万元(见附表)。从统计资料分析深部开采费用增加的几个方面:

峰峰王凤矿试验区带压开采解放下三层煤

1979年8月28日至31日煤炭部科技局在邯郸矿务局召开了“峰峰煤田王凤矿等试验区带压开采,解放下三层煤”评议会。中国水文地质学会理事长王大纯教授应邀参加了会议。煤炭部煤炭科学研究院地质勘探研究所、峰峰矿务局、邯郸矿务局共同协作,为解放受水威胁的煤炭资源,提出了带压开采、综合治水解放下三层煤的途径,相继在邯郸王凤矿。

徐州矿区地表移动规律研究

根据大量的实测资料，分析求出了徐州矿区浅部开采（小于400 m）与深部开采两种条件下的地表移动参数，采用线性、对数曲线、双曲线等回归分析了地表移动参数与地质采矿条件之间的相关关系，揭示了徐州矿区地表移动规律的特点，从而为矿区安全合理地开展“三下”采煤奠定了基础。

大柳塔煤矿地表沉陷移动变形规律研究

以大柳塔矿为工程背景,综合运用数值模拟方法、现场资料数据分析,对大柳塔矿地表移动沉陷进行了规律研究。结果表明:由于工作面推进速度的提高,使得煤层上覆岩层的各个层次下沉的速度均得到不同程度的加快,从而使得上覆岩层的相对悬空时间减少,所以导致了地表移动变形的集中;通过对工作面地表现场的实际测量和分析得出了地表下沉的最大速度是430 mm/d,因为地表下沉的速度大,所以从开始下沉到达到下沉的最大值所用时间较短,并且下沉量大,走向观测线上的点Z10的最大下沉量为3.959 m,并且由于下沉地区中心位置的下沉量较大,而且采区四周的下沉量在较小的范围内快速降低,下沉地区的边界十分收敛,从而导致了下沉地区的边缘非常陡峭;地表从开始下沉到接近最大下沉量所用不到6个月的时间,而且稳定时间较长,最后下沉100 mm接近10个月的时间才能达到稳定。

开滦矿区地表移动参数实测研究

基于开滦矿区地表移动观测站的大量实测资料,分析得出了浅部(小于400m)与深部(大于400m)开采条件下的地表移动参数。回归分析了地表移动角量参数、预计参数与地质采矿条件之间的相关关系,建立了其间关系的经验公式,对正确指导开滦矿区安全生产、合理开展"三下"采煤具有重要意义。

回采工作面防治水实践与应用

平顶山市瑞平煤电有限公司庇山矿位于河南省汝州市朝川矿区中部，井田面积约9.9km^2。可采煤层分别为五3、四3、二1，可采储量47.89mt。地质构造、水文地质条件中等一复杂。庇山矿浅部小煤矿星罗棋步，小煤矿超层超界开采严重，小煤矿老空水为矿井浅部最大水害威胁。所以浅部开采矿井防治水工作是庇山矿安全工作的重点。

中国钢铁工业协会 中国金属学会 冶金科学技术奖获奖项目简介--深部金属矿采动地压防控及其工程应用

该项目属于金属矿山地下开采领域。与浅部开采相比,深部采矿所处地质构造条件、区域应力场特征、岩体损伤机制以及岩体内能量积聚-迁移-释放规律均发生了显著变化,致使深部强采动致灾机理、触发条件、演化过程、响应特征等明显区别于浅部开采致灾过程。深部强采动致灾及其发生过程,严重劣化深部采矿环境,危及生命财产安全,带来重大经济损失,甚至造成矿井停产。