矿体阶段开采顺序的选择及数值模拟

利用2D-σ程序对深部矿体不同开采顺序的应力场和位移场进行数值模拟.研究结果表明,采用上行式阶段开采顺序,采场顶板破坏度、位移值和垂直方向应力值均小于下行式开采,在矿床开采末期,地表的沉陷范围及各阶段顶板和边帮的位移均小于下行式开采.因此,采用上行式阶段开采顺序有利于改善采场的稳定性及减轻或避免深部硬岩开采诱发的岩爆灾害,从回采工艺过程方面分析,更有利于矿山实现的无废开采新技术,具有显著的经济效益和社会价值.

基于可持续发展观的地下矿山阶段开采新模式

基于矿业可持续发展战略观 ,提出了地下金属矿山阶段开采的新模式———上行阶段开采模式。通过试验矿山阶段开采不同模式的有限元数值模拟的对比研究 ,结果表明上行阶段开采模式理论上可行 ,具有许多显著优点。

基于开拓巷道稳定性分析的泥河铁矿阶段开采顺序研究

埋深超过600 m的泥河铁矿一期工程设计为两阶段(-750 m阶段、-830 m阶段)充填开采,开拓巷道的稳定性是影响阶段开采顺序选择的关键因素之一。选取典型勘探线剖面建立二维有限元计算模型,根据一期工程可能的阶段开采顺序制定自下而上(方案一)和自上而下(方案二)2种计算方案。对2种方案各开采步骤进行有限元应力分析,对比2种方案下开拓巷道的围岩应力分布状态和巷道稳定的安全系数,选取合理的阶段开采顺序。结果表明,在开采过程中2种阶段开采顺序下的绝大部分巷道围岩局部有拉应力产生;方案二与方案一相比,拉应力的分布范围更小,开拓巷道围岩最小主应力最小值较大,安全系数也较高,开拓巷道更为稳定。因此,采用自上而下开采顺序的方案二即先采-750 m阶段、后采-830 m阶段的开采方案更优。

大冶铁矿高阶段并段开采结构参数稳定性研究

目的:针对大冶铁矿随着采深的降低矿石储量逐渐减小的问题,将-450 m中段及-540 m中段进行并段开采是解决深部开采开拓工程量大、投资高的有效途径,充填法高阶段并段开采的可行性和安全性都有待进行探索及研究。为保证大冶铁矿高阶段并段开采安全高效进行,基于工程地质条件和岩体质量分级结果,开展了大冶铁矿采场高阶段并段开采结构参数优化研究。方法:基于Q系统岩体分级的采场最大无支护跨度计算方法,引入矿岩质量指标,分析矿山各个巷道开采安全要求和断面尺寸,合理确定相应的采场结构参数,计算得到采场最大允许安全跨度。针对高阶段并段开采扰动对上覆岩层的影响,利用FLAC 3D有限元模拟软件对采场高度为105、120、135 m三种方案分别进行了数值模拟研究,得到了不同开采方案下采场顶底板位移变化值和应力分布规律。结果:当阶段高度不超过120 m时,最大位移出现在顶底板中部且变形较小,出现塑性破坏区较少,能保证矿山安全开采。当采场高度达到135 m时,充填体两侧出现拉应力,采场两侧充填体位移量较大,超过采场稳定性。结论:1)结合“Q系统岩体分级的采场最大无支护跨度计算”方法,综合考虑岩体完整性、节理特征、地下水和地应力等因素的影响,确定大冶铁矿高阶段并段开采极限跨度为20 m。2)基于FLAC 3D数值模拟软件,针对三种采场阶段高度一步骤和二步骤回采前后应力场、位移场和塑性区对比分析,确定采场高度不宜超过120 m。意义:研究结果以期为大冶铁矿高阶段并段安全开采合理的采场结构参数优化提供依据,并为国内外同类矿山高阶段开采采场结构参数设计提供参考。

深部阶段性开采工作面采留宽的研究

随着我国煤炭资源的开采向深部逐步延伸,矿山开采工作面倾向方向容易形成极不充分工作面。为了更加有效地开采和利用有限煤炭资源,以极不充分开采地表沉陷理论为基础,探讨了分阶段性开采的的宽度与留设的宽度的计算方法。同时将先期开采的工作面与留设的工作面设计为能形成的统一的下沉盆地,不会出现波浪形下沉形状,减小对地面的损害程度。

高含水开采阶段储层精细划分与对比——以东营凹陷梁11断块沙二段为例

针对油田高含水开采阶段水淹不均衡、剩余油分布不明确等问题,提出了储层精细划分的思路与方法。以高分辨率层序地层学为指导,充分利用岩心、粒度分析、测井及数字处理成果,对东营凹陷梁11断块沙二段进行了准层序组及准层序分析;应用旋回对比、分级控制原理实现了小层及单砂层划分与对比;应用储层层次界面理论对沙二段7和8砂层组进行了单砂层内部成因体的识别、划分与对比。将研究区沙二段7和8砂层组的7个小层划分为20个单砂层,并且将其中的8个重点砂层划分出18个成因体,为油藏数值模拟及剩余油分析提供了可靠的地质依据。

阶段嗣后充填开采采场稳定性相似材料模型试验

根据司家营铁矿南区充填法开采设计,选取南区S16勘探线附近的采场,采用相似材料模型试验的研究方法,模拟了首采-450 m中段单盘的两步开采和充填过程,借助位移计、光纤传感器和压力盒等仪器监测了试验模型的地表沉降和围岩的变形及应力分布,分析了采场变形和应力变化规律及充填体的稳定性。试验结果表明,阶段嗣后充填法开采对地表影响不大,充填可以有效控制地表岩移;开采过程中采场整体稳定性较好,但二步回采后采场顶板和间柱变形均发生较大变化,回采后应及时对阶段空场进行充填,并适当提高充填体的强度。最终成果为开展多中段多盘区的矿体开采的进一步研究提供了基础依据。

卫11气藏低压开采阶段提高采收率技术

针对气藏低压开采阶段暴露出低能、低产、积液井多、生产管理难度大等问题,应用了多种新技 术和新方法,提高了气藏产能和气井开井时率,形成了一套适合本地区的配套技术,使气藏低压开采阶 段保持相对稳产,最终采收率提高29．3％,该技术对类以气薮的开发有一定的借鉴作用。

分阶段充填开采应力演化与地表减沉效果研究

为研究分阶段充填开采应力演化及地表沉陷特征,采用数值模拟和现场实测方法,对各阶段充填开采的采动应力与位移特点进行模拟和实测分析。结果表明:第1阶段开采时,煤柱为主要支护体,充填体为被动支护体,主要起到应力传递的作用,随顶板下沉开始逐渐承载,充填体与煤柱形成统一支护体,相互提高了支撑能力,该阶段顶板及地表仅出现轻微下沉;第2阶段开采时,其应力演化过程与第1阶段类似,煤柱最大垂直应力22 MPa,充填体最大垂直应力12.0 MPa,但顶板及地表下沉量幅度较大,第2阶段下沉占总下沉量的83.2%。实测结果与模拟结果规律性一致,相比垮落法开采,地表下沉减少了92%。

急倾斜厚煤层高阶段综放开采超前预爆破

在急倾斜厚煤层综放开采中,采用顶煤松动爆破是提高采煤效率的有效方法之一,急倾斜厚煤层高阶段深孔爆破技术在神新公司苇湖梁矿+579水平东二东B1+2煤层综采工作面得到了成功应用,实现40.99t炸药在102m高阶段井工安全大爆破,采用阶段扇形密集中深孔为主辅以小硐室药包、爆后对破碎煤体进行注水软化,有效控制了爆破诱发的耦合破坏效应,确保了安全开采。

数值法分析上向多阶段充填开采的地表变形演化规律

以张庄铁矿充填法开采矿山为研究对象,运用FALC3D软件对采矿过程进行分析模拟,以数值计算结果的应力变化、位移变化以及地表沉降情况,总结多阶段充填法开采的演化规律,得出随着采矿施工的进行,充填体一定程度上限制了采场的进一步变形和破坏,位移随着采矿的逐步进行而逐渐加大,上盘区域位移量明显大于下盘区域位移量的演化规律。

露天矿现开采阶段高边坡稳定性分析及治理

露天铁矿现开采阶段高边坡稳定是露天矿山安全开采的基本前提。露天矿边坡稳定性问题没有得到充分重视,就很可能会出现生产安全重大风险。基于此,本文以某露天铁矿现开采1972m以上高边坡作为研究对象,通过数值模拟与极限平衡计算,分析高边坡稳定性,进而提出有效的边坡失稳治理措施。

矿山多阶段复合开采工艺安全可靠性分析

露天矿山开采工艺的选择必须先对开采各阶段进行全面分析,之后针对开采流程与技术的合理性因素与制约运输设备的经济因素加以综合权衡,最终将技术与经济的开采流程、运输设备整合优化,复合开采工艺成为今后露天矿山发展的重点方向。基于此,提出矿山多阶段复合开采工艺安全可靠性分析,具体包括对矿山工程可靠度的计算、运提可靠性的计算以及复合开采工艺之间可靠性的计算来分析其开采工艺安全可靠性程度。

中石油阿富汗油田将进入商业化开采阶段

北京时间3月20日晚间消息，阿富汗矿业部长沙赫拉尼（WahidullahShahrani）在接受《华尔街日报》采访时表示，中石油公司即将开始在阿富汗启动原油的商业化开采，这有望使得阿富汗的经济在未来十年内发生转型。沙赫拉尼指出，到2024年，金属及石油开采对阿富汗国内生产总值的贡献将达到45％。根据最新的调查，阿富汗拥有丰富的未勘探资源，但是对于大多数投资者而言，

顾桥煤矿1414(1)工作面地表额外水平移动现象及规律分析

研究基于淮南顾桥煤矿1414(1)工作面地表水平移动实测数据,结合FLAC3D数值模拟软件,通过模拟开采过程,分析了阶段开采过程对地表水平移动的影响。研究表明,工作面地表点沿倾向方向的水平移动与倾斜变形成正比,但走向方向的水平移动与倾斜变形明显不成比例,特别是在采动区中部地表存在额外水平移动现象;走向方向水平移动由倾斜变形影响量和额外水平移动影响量叠加得到;额外水平移动由走向方向阶段性的开采过程产生,总是沿工作面推进方向,整体呈现近似梯形分布状态。研究结论对沉陷区地表水平移动规律研究与预测具有一定意义。

多场耦合下急斜煤层开采三维物理模拟(2)

复杂环境与多场耦合作用下,采空区煤岩体非对称变形诱致局部化失稳极易演化为动力灾害。以乌鲁木齐矿区急倾斜煤层综放开采为背景,构建了大型立体地球物理模拟装置与"声-光-电"物理力学指标信息测试系统,完成了动态加载条件下顶煤与覆岩损伤与演化的AE规律、内部损伤变形、表面位移变化特征、支架工作特性等分析,为急倾斜厚煤层综放开采与灾害控制奠定科学基础。

连采工作面胶结充填开采工艺

针对连采面资源回收率较低的问题,结合其采空区已采支巷和煤柱相间布置的特点,发明了将开采和充填都分为两个阶段的胶结充填开采技术原理和工艺,提出了提高支巷充填接顶率的技术措施。现场工业性试验表明,充填连采面支巷开采和充填工艺实施顺利,实现了煤柱安全回收。

倾斜-急倾斜多层矿体回采时安全阶段高度的确定

多层排列矿床过程中高度是矿床安全开采的重要因素之一。结合多层矿床赋存的情况以及开采的特点,以倾斜~急倾斜矿体为主,研究其不一样的开采方式对紧挨着的矿层的影响的关系,并且创建安全开采过程中高度还有矿体的间距、围岩移动角以及矿体倾角等赋存因素的解析关系式,在这一基础上研究每一个因素对安全开采阶段高度的影响变化。经过分析统计,最终用于验证实际矿山安全阶段高度的选择科学合理,其能够选择多层矿体安全开采步骤的高度提供理论支持。

建筑物下压煤开采技术研究

根据我国煤田深部开采的实际需要,对已有理论和实测资料进行分析,研究了极不充分开采采出宽度和煤柱留设宽度的计算办法,论述了极不充分开采地表移动的基本特征;并以极不充分开采地表沉陷理论为基础,通过对实测资料的整理和分析,结合深部开采地表移动规律及生产实践,提出了适合建筑物深部压煤开采的阶段开采技术,对减小地下开采对地表建筑物的损害程度、有效提高煤炭采出率有一定的现实意义。

小煤矿急倾斜突出煤层开采方法探析

为防止煤与瓦斯突出,利用急倾斜突出煤层上分层或阶段开采后对下部一定范围内煤体的卸压保护,将石门揭煤、煤巷掘进和回采工作面均布置在这一范围内,达到预防煤与瓦斯突出的目的,实现煤矿安全生产。