下向分层胶结充填采场失稳机理及顶板垮塌模式研究

以某矿下向分层胶结充填法采场发生大面积失稳事故为工程背景,通过分析地表及井下工程破坏情况得出采场顶板发生了“下部充填体散体冒落+上部充填体及覆岩整体陷落”的复合垮塌模式,并进行了理论计算验证。数值模拟研究结果表明,随着采场中采空进路数量的增加,各间柱上的垂向压力不断叠加,若有一个间柱因承压达到极限而失稳,压力便向周边间柱转移导致其他间柱失稳,进而引发“多米诺效应”式的间柱连锁失稳现象,空区顶板在拉应力作用下发生散块冒落,空区边缘部位在集中剪应力作用下发生整体剪切滑落,最终发生直通地表的大规模垮塌事件。结合矿山实际生产问题,提出了一系列采场失稳风险防控措施,可为类似矿山提供借鉴。

杜达铅锌矿矿岩质量分析与采场失稳形式研究

杜达铅锌矿属于高温高压高硫矿山,地质条件差,地下水较大。回采时因采场失稳,导致安全风险加大、损失贫化率升高。通过对杜达矿区岩石进行矿岩质量分级,找出稳定性差的岩体位置。对典型采场的失稳特点进行归纳,总结出采场失稳的主要形式。从而提前制定合理的预防措施,达到安全生产、降低损失贫化的目的。

复杂开采环境下采场位移失稳过程研究

针对复杂开采环境下采场发生大规模竖直位移从而引起失稳垮塌的问题,结合某地下大型铅锌矿山-320 m中段主矿体失稳垮塌的工程实际,运用三维计算机数值程序3DEC对采场及周边充填体竖直位移程度、影响范围和最大剪应力分布规律进行了分析,为隐患资源安全高效回收及确定合理的充填工艺和采矿方法提供了重要依据。结果表明:0~#采空区上方的矿体整体发生了下沉,下沉最大位移达到2 m;发生最大剪应变增量的区域主要位于0~#采场中下部,并最终形成了一条U形最大剪应变增量贯通带;0~#采场采空区垮塌后导致0~#采场上部矿体、N0-1~#、N1-2~#、S0-1~#付以及S0-1~#付-1采场位于垮塌区滑移面之上,而N2-3~#和S1-2~#采场位于垮塌面边沿,从而将其确定为垮塌区的影响范围。