浅谈煤矿深度开采中存在的问题与对策

资料显示,我国煤炭资源约有70%储存在地表千米之下,仅有30%的浅层煤炭资源可供开采,而随着社会发展对于煤炭资源的剧烈消耗,我国的煤矿开采深度正以8~12m/a的速度增加,中东部矿区以10~25m/a的速度延深,我国的浅层煤炭资源预计将在数十年内耗尽。随着开采深度的增加,深部开采面临的各种问题也越来越多,如果不能予以解决,将会严重影响煤炭行业的发展。

开采深度对低凹陷露天矿装载扬尘运移规律和质量浓度分布特征的影响分析

为减少低凹陷露天矿装载扬尘对作业人员职业健康和外部环境污染的不利影响,依据气-固两相流理论,采用Fluent数值模拟方法,对不同开采深度条件下的低凹陷露天矿采装工作面装载扬尘的运移规律和质量浓度分布特征进行研究。研究结果表明:开采深度对装载扬尘扩散方式和呼吸带高度处装载扬尘质量浓度的影响显著;当开采深度H=0 m时,受矿车的阻挡作用发生方柱扰流,装载扬尘颗粒逸出车厢后,沿X轴方向线性扩散,扩散距离随扩散时间延长而增大;当开采深度H>0 m时,采场风流在台阶处发生流动分离,形成与开采深度同高的风流漩涡,装载扬尘颗粒逸出车厢后,随着大结构漩涡向四周扩散;随着开采深度增加,装载扬尘颗粒沿X轴扩散距离逐渐减小,沿Z轴运移扩散距离增大,矿车下风向呼吸带高度处装载扬尘质量浓度超标影响范围减小,装载扬尘在呼吸带高度上的质量浓度随扩散时间增加而逐渐降低,并在t=100 s时降低至职业接触限值8 mg/m3以下。本文研究为合理确定装载扬尘的污染影响范围和制定有效的装载扬尘治理措施提供决策参考。

露天金矿边坡稳态数值分析及开采深度优化

随着矿山开采深度不断加大,对于安全开采深度的研究愈发重要。当前主要通过极限平衡法对边坡稳定性进行分析,针对精确分析结构面的稳定性状态研究较少。针对长山壕金矿东北采场开采现状,通过现场工程地质条件及岩体完整性调查,对边坡倾倒失稳破坏特征进行了详细分析。运用3DMine软件并根据现场工程地质调查数据及历史钻孔编录数据建立了矿区东北采场的复杂三维整体模型,对当前开采设计条件下的边坡最终状态模型的稳定性进行了分析。基于非连续变形分析(Discontinuous Deformation Analysis,DDA)法建立了采场北帮5个剖面模型,对该模型当前开采状态和不同开挖深度下的边坡稳定性进行了分析。结果表明:东北采场地质构造复杂,节理裂隙发育,岩体极破碎,是北帮边坡发生变形破坏的关键因素;当前开采设计方案在开挖施工过程中会造成边坡失稳破坏;通过DDA模型分析,验证了实际推测的破坏情况,模拟出了不同开挖深度工况下的稳定性情况,在坑底距离最终设计境界84 m时出现临界深度,为露天矿山开采设计提供了相关借鉴。

矿山覆岩移动特征与安全开采深度

对采矿引起的矿山覆岩移动特征研究成果及工程实践进行了总结,以此为基础,就受众多因素制约的重要问题—矿山安全开采深度问题形成了几点认识与建议。

关于煤矿安全开采深度的探讨

在煤矿开采向深部转移时，应该存在这样一个临界深度，在该深度以下开采时，地面建筑物将不会发生破坏性变形。文章认理论上探讨了覆岩内出现残余空间的过程及冒落带压实的过程，进两分析了这两个过程在减缓地表下沉中所起的作用。文章认为，在一般情况下，当开采深度达到６００～７００ｍ以下时，地面建筑物可以不必搬迁。

渗透系数衰减时矿坑涌水量与开采深度的关系

给出了在岩石渗透性随深度衰减条件下，二维稳定流巷道涌水量的解析解。对巷道涌水量与巷道位置深度的关系，不同水平巷道涌水量以及矿坑总涌水量随开采深度的变化关系进行了理论分析。最后用平顶山矿突水资料进行了验证。

孙村煤矿经济合理的开采深度

在分析孙村煤矿开采现状的基础上，深入研究了孙村煤矿各生产环节及总的吨煤生产费用随开采深度变化的规律．按孙村煤矿目前的技术状况分析计算：矿井开采深度每增加100m，原煤吨煤生产费用增加6％～7％．找出了吨煤生产费用随采深增加的主要环节，提出了提高单产及总产、改造通风系统、改进巷道布置等措施，降低吨煤生产费用14％左右．以矿井地质条件及技术可行性论证为约束、以矿井盈利为依据，预测孙村煤矿经济合理的开采深度为1100～1200m．

地下资源安全开采深度的研究

本文从安全开采深度的概念出发 ,分析了安全开采深度与开采厚度及建筑物的临界变形之间的关系 ,获得了安全开采深度的确定方法 ,这对确定是否采取地下开采保护措施和地面建筑物保护措施 ,具有重要的指导作用。

煤矿安全开采深度的预计与判定研究

煤矿开采向深部转移时,应该存在一个安全开采深度,在该深度以下开采时,地面建筑物不会发生破坏性变形。依据地下开采时地表任意一点地表下沉计算为基础,结合地表倾斜、曲率、水平移动变形,按照砖混结构建筑物的临界变形值,得出了煤矿安全开采深度的判定方法与计算公式,并探讨和分析了安全开采深度的影响因素。

建筑物下安全开采深度的观测试验研究

本文从安全开采深度的概念出发,通过对地表移动观测站试验分析,说明建筑物下开采时存在安全开采深度,且对于不同的采矿地质条件,安全开采深度均存在,但安全开采深度值不同,解决三下采煤特别是建筑物下采煤的安全开采问题提供技术依据。

露天矿最终开采深度的优化研究

圈定露天矿开采境界是露天矿设计和建设的重要环节。确定最终境界 ,就相应的确定了露天矿的可采矿量和剥岩量。本文对兰尖铁矿的最终开采深度进行了优化研究 。

深部条带开采的开采深度探讨

基于概率积分法的基本原理,在满足条带开采采出率的基础上,对安全开采深度和条带开采的极限开采深度进行了计算分析。探讨了深部条带开采的定义以及合理的开采深度范围。对确定建筑物下深部压煤是否采用条带法开采,具有重要的指导作用和实际意义。

深井开采经济合理深度的研究

以深井开采为对象， 分析了矿井生产吨煤费用与采深的关系， 建立了判断深井经济合理开采深度的数学模型． 以孙村煤矿为实例进行了研究， 得到了有益的结论．

衰老矿井确定合理开采深度的研究

合理开采深度的确定是矿山经营参数优化中的一个重要参数．合理确定衰老矿井的开采深度不仅关系到矿井的生产规模、服务年限，还关系到矿井今后的转产与多种经营．作者结合开滦矿务局某衰老矿井的实例，用投入产出分析法研究了开采深度问题，定量得出了该矿合理的开采深度，为上级领导制定矿井近期生产与长远规划提供较可靠的理论依据．

煤矿矿井合理开采深度的经济研究

矿井合理开采深度的确定能够为煤矿企业在社会主义市场经济体制下进行合理的决策提供科学依据,它由技术和经济两个因素所决定。通过分析提出了在当前情况下经济上的合理性是其主要影响因素。在对影响煤炭开采经济性的成本因素进行总结的过程中,创新性地提出了吨煤成本修正系数这一概念,给出了确定煤矿矿井合理开采深度的方法。

用数理统计确定水体下安全开采深度

铁法矿务局大明一、二矿的煤层上覆为含水丰富的第四系砂层。煤层开采后，一些工作面出现了砂层水渗入井下的现象。为了弄清这些工作面渗水原因和今后水体下煤层的安全开采，在没有本矿区导水裂缝带高度实测数据的情况下，通过对两矿大量已采工作面资料的收集，采用最小二乘法进行计算，得出了两矿水体下安全开采深度的临界曲线及经验公式。

东部矿区开采深度对地表移动参数的影响规律研究

目前我国很多东部矿区浅部煤炭资源逐渐枯竭,开采深度逐年增加,部分矿区已达到千米采深,矿区地表移动规律及其参数随采深增加发生了明显的变化。本文基于大量实测数据,分析比较了东部矿区深部开采条件下的地表移动参数与浅部开采的差异。结果表明:随着开采深度增加,边界角和移动角增大,下沉系数逐渐减小,而水平移动系数、主要影响角正切和拐点偏移系数均有所增大,得出了部分参数随宽基比、深厚比变化的规律,并建立了相应的拟合函数关系。

试论采用储量现值指数法确定露天矿合理开采深度

提出采用储量现值指数法计算经济合理剥采比,并确定露天大开采合理境界。同时指出确定露天开采境界的必要条件为平均生产剥采比不大于经济合理剥采比,而充分条件为露天开采与地下开采的经济效果相等,这一境界即为合理境界。

衰老矿井确定经济合理开采深度的研究

研究矿山经营参数优化中的一个重要参数，即矿井合理开采深度的确定。结合开滦矿务局某矿的实例，用投入产出分析法研究了合理开采深度问题，得出了有益和可行的结论。

软岩大深度条件下开采、地表移动特征及其对公路的影响

根据大雁矿区的地质特征,大深度开采后通过对地表移动参数的观测及移动物特征,证明在软岩大深度条件下开采,对其上的公路运行安全无影响。