采场顶柱力学简化计算模型研究

建立合适的采场顶柱力学简化计算模型是进行采场顶柱稳定性分析的基础。为了探究符合实际且便于工程应用的采场顶柱力学简化计算模型,根据约束条件的不同,将采场顶柱简化为3种常见梁模型:两端固定的梁、简支梁和悬臂梁模型,以均布荷载代替采场顶柱所受上覆岩层压力,应用弹性理论求解出3种采场顶柱力学简化计算模型的应变解析解;同时建立相应的有限元数值计算模型,分析采场顶柱的应变分布特征;将数值模拟所得结果与力学简化计算模型理论计算结果进行对比分析,并以程潮铁矿西区充填法试验采场为例,建立采场顶柱相似试验模型,对相似试验中采场顶柱底部应变进行监测。结果表明:将采场顶柱简化为简支梁力学计算模型所得应变分布特征与数值模拟结果及相似试验监测数据具有一致性;工程中可采用简支梁模型分析采场顶柱的稳定性。

低品位急倾斜中厚以下矿体采矿方法优选

获各琦铜矿5勘探线以西铅锌矿体位于铜矿体下盘,受上盘铜矿体回采及充填水的影响,矿体完整性受到严重破坏,矿岩稳固性大大降低,同时矿石品位较低,回采难度大。经技术经济对比分析,推荐采用点柱式上向水平分层充填采矿法回采该范围内中厚以下矿体,采场生产能力250 t/d,采矿损失率16%,矿石贫化率8%~10%,采矿成本84.43元/t。以该矿1630中段为例,采用点柱式上向水平分层充填采矿法能创造利润总额2 709.45万元。

综放工作面回采巷道锚杆支护解除机理与实践

为了防止顶板初次垮落步距加大和工作面端头较大范围悬顶,基于潞安矿业(集团)公司漳村矿2203工作面安全高效生产的重要性,采用理论分析、数值模拟和现场试验的方法,分析了锚杆支护解除前后回采巷道顶板状态、煤柱支承压力分布、煤柱屈服区宽度、邻近巷道围岩移动破坏等变化情况,研究了回采巷道锚杆、锚索支护解除机理、方法及工艺过程。结果表明:实施锚杆支护解除可以减小初次垮落步距,增加初采放煤量,减小煤柱压力,改变工作面邻近煤柱的受力状态,提高煤柱整体强度,可以回收锚杆、锚索及组合构件。2203工作面成功回收90%以上的可回收锚杆,不可回收锚杆(索)的托盘及钢带等基本回收,初采垮落步距减小了8 m,增加初采放煤量7 311 t。

空场开采顶柱选型及围岩加固技术研究

根据有限元数值分析结果 ,确定采用拱形顶柱 ,并对上盘层状岩体采用螺旋状长锚索加固技术 。

上向连续进路尾砂充填法回采顶底柱的采场稳定性分析

利用基于有限元基本理论的数值模拟方法,采用极限分析方法分析护顶层的力学稳定性,确定了进路跨度与护顶矿层厚度的关系,推荐超前注浆造顶上向进路尾砂充填连续采矿法回采方案。

采空区处理方法研究进展

采空区处理问题一直是国内外普遍存在的采矿技术难题。简要综述"崩"、"充"、"撑"、"封"等4类基本的采空区处理方法和4种简单联合法。认为联合法是一类最有发展前景的采空区处理方法。专门阐述几种采空区处理的新方法。提出采空区处理方法的发展方向:切合实际、经济简便、技术可行,能定量设计与分析,能消除冲击地压,能控制开采地压,能智能选择,其发展应以围岩应力和变形仿真为核心。

缓倾斜采空区处理的理论与实践

坚硬顶板下特大型采空场的处理是中国普遍存在的、特有的一类采矿技术难题。国内外已有的采空区处理方法中能解决冲击地压问题的,应用成本昂贵。为了经济有效地处理全面采矿法等空场法遗留的大量采空区及矿体残采,在国内外采空区处理与利用方法的基础上,提出了切槽放顶法和切顶与矿柱崩落法,并应用数值模拟、相似模拟和岩体声发射技术研究了各新方法的基本参数的设计方法和实施效果的分析、评价方法,形成了针对缓倾斜采空区处理的从理论分析、方案设计、现场实施到效果观测的一整套可供推广借鉴的理论、实施和评价体系。实践表明,提出的理论、实施和评价体系是技术可行、经济合理、简便适用的,具有重大的社会意义和重要的经济价值。

采空区处理新方法研究与应用

以陕西东桐峪金矿采空区处理和地压控制研究为背景,提出了切槽放顶法和切顶与矿柱崩落法,研究了采空区处理的参数设计方法,形成了缓倾斜采空区处理的理论分析、方案设计、现场实施到效果观测的一整套的理论、实践和评价体系。

基于Flac^(3D)数值模拟的深部采场结构参数优化及应用

针对阿尔哈达铅锌矿上向水平分层充填采矿法采场结构参数的确定开展相关研究,采用Flac^(3D)数值模拟软件建立了留顶柱不留底柱、留底柱不留顶柱共2种数值模型,分步模拟计算各方案在回采过程中的应力和位移分布规律,分别从拉应力和底板上鼓量、顶板下沉量分析比较方案的优缺点。研究结果表明:首采分层开挖后,2种方案采空区的顶底板均出现了拉应力集中,采空区两侧围岩出现压应力集中区域;留底柱不留顶柱的方案拉应力出现明显下降,仅为2.30 MPa左右,因此选择留底柱不留顶柱的方案作为阿尔哈达铅锌矿上向水平分层充填采矿法的采场结构布置形式。

无底柱分段崩落法在获各琦铜矿顶柱回收中的应用

为了安全地回收获各琦铜矿1 690m中段各个采场顶柱,并为其它采场顶柱回收提供经验,选定1 690m中段901采场作为试验采场,并采用无底柱分段崩落法对其顶柱进行回收。实践证明,无底柱分段崩落法能够安全、有效地回收顶柱,并且损失率和贫化率等各项指标均达到设计要求,并为回收其他类似采场顶柱提供借鉴。

中深孔微差挤压爆破法回采顶柱的实践

针对河台金矿云西矿区顶柱开采技术条件,选择了中深孔爆破法回采方案。详述了中深孔爆破参数和爆破工艺。多排同段大药量微差挤压爆破技术的应用,有效地降低了顶柱回采生产成本,提高了生产能力,取得了较好的技术经济效果。

中段矿柱进路回采工艺及参数优化

针对厚大矿体阶段矿柱采用上向分层进路回采采场布置特点,应用岩石破裂过程分析方法,从分析上覆岩体、采矿点柱、间柱和阶段矿柱受力状态及力学关系着手,建立起进路回采工作面顶板力学状态数学模型,分别计算了进路沿走向和垂直走向两种布置方式对暴露顶板稳定性的影响,并计算出不同进路宽度时的最小护顶矿层厚度,计算结果为进路采矿采场采准布置及安全管理,提供了较好的理论依据。

阶段矿柱分条回采采场稳定性数值模拟与参数优化

本文针对水平厚长较大的阶段矿柱采用上向分层分条回采的采场布置特点,应用岩石破裂过程分析方法,建立起分条回采工作面顶板力学状态数学模型,分别计算了分条沿走向和垂直走向两种布置方式对顶板稳定性的影响,得出了对应各不同分条跨度的最小护顶层厚度。利用该方法的计算结果,对采场回采分条的布置方式、分条跨度、分条长度的控制,护顶矿层安全厚度的确定,提供了较好的理论依据,对阶段矿柱的回采具有指导意义。

有底柱充填法在琅琊山铜矿的应用

为了提高生产效率,琅琊山铜矿将原有的无底柱上向分层充填采矿工艺改为有底柱上向分层充填采矿工艺,与原有的充填开采工艺比较,改进后的充填采矿工艺避免了在矿块前期拉底及后期顶柱回采时的大量投入,提高了回采效率,取得了较好的经济及社会效益,为此类矿体的高效回采提供了借鉴经验。

上向扇形深孔爆破技术在某铀矿顶柱回收中的应用

某铀矿采场采用传统的人工进入采场回收顶柱的方法,存在安全风险。通过对常规工艺、下向扇形深孔爆破、上向扇形深孔爆破在顶柱回收中的优缺点比较,最终确定选用安全高效的上向扇形深孔爆破工艺回收顶柱。通过对该采场顶柱现状、地质构造、安全性等参数的综合分析,采用脉外凿岩及脉外出矿、上向扇形深孔布孔方式、BQF-100装药器、电子雷管进行网络连接起爆的上向扇形深孔爆破方式,达到了安全高效回收该采场顶柱的目标。

二叠系厚煤层综放工作面合理区段及停采煤柱留设宽度研究

同发东周窑矿目前开采山西组4#煤层,属二叠系厚煤层综放开采,目前区段煤柱普遍留设30 m,停采煤柱留设120 m,存在巷道强矿压显现以及煤柱资源严重浪费等问题。本次研究运用理论分析、数值模拟的方法,就同发东周窑矿8103工作面区段煤柱与停采煤柱如何合理留设宽度进行研究,最终确定留设6 m区段煤柱及80 m停采煤柱可以有效解决巷道及停采强矿压现象,工作面煤炭资源回收率大幅提高。

金塘3#脉20中段顶柱回采实践

金塘3#脉矿体及顶帮破碎,顶柱回采过程中顶板极易垮落,属于难采中厚矿体顶柱。针对金塘3#脉20中段顶柱,文章设计的回采方案比较合理,在20中段3#脉顶柱回采中进行实践,取得了较好的顶柱开采效果。

织金新华磷矿区果化矿段采矿方法探讨

针对织金新华磷矿区果化矿段矿体赋存条件,研究选取不切顶盘区房柱法回采,探讨了缓倾斜中厚矿体的采场参数,通过对回采顺序、采准切割、回采工艺及顶板管理的研究,达到安全、高效、低成本回采要求,为合理开发织金新华磷矿区资源提供了技术参考。