Subsidence control method by inversely-inclined slicing and upward mining for ultra-thick steep seams

Ultra-thick steep coal seam mining will inevitably lead to the increase of greater and violent ground subsidence and deformation.A subsidence control method by inversely-inclined slicing and upward mining is proposed in this paper.By this method,the sequence of collapse of overlying strata and the direction of propagation of strata movement are changed,the extent of roof-side deformation thereby is lessened,and boundary angle of roof-side subsidence is reduced by 5°-10°.The mechanism of this mining method for control of strata movement has been evidenced by numerical simulation and experiments with similarity materials.A subsidence prediction model based on the variation of mining influence propagation angle can be used to evaluate the surface movement and deformation of the mining method.The application of the method in No.3 Mine in Yaojie mining area has yielded the expected result.

上行开采煤层减损的工作面合理布设位置研究

以枣泉煤矿五分区1煤的上行开采问题为背景,为了达到1煤的减损目的,借鉴协调减损开采的思想,采用相似模拟、数值计算的研究方法,确定了沿煤层倾向先期开采煤层工作面之间的相对布设位置和范围。采用下沉、水平移动、倾斜、曲率、水平变形5个指标,对1煤的移动变形程度和均匀性进行了评价。结果表明:当工作面在合理布设范围之内时,可以促使遗留煤柱位置处1煤进一步充分下沉,移动变形指标均达到该地质采矿条件的最均匀程度,可以有效抵消由于遗留煤柱影响而引起的待上行开采煤层的变形不均问题,使多次采动成为上行开采的有利条件,达到1煤的减损目的。

坚硬顶板综放工作面导水裂隙带高度研究

当顶板导水裂隙带发育至水体时,水体会沿着裂隙进入工作面,破坏矿井的生态环境,影响工作安全及效益。以盘城岭煤矿15#煤层150105工作面为研究对象,通过经验计算公式分析导水裂隙带的发育高度,并结合仰孔注水测漏法及钻孔电视成像法,综合确定15#煤层导水裂隙带的发育高度。结果表明,经验计算公式预测导水裂隙带最大发育高度为81.56 m,仰孔注水测漏法为79.99 m,钻孔电视成像法为79.46 m。最终得出经验公式计算的高度与现场实测的结果高度一致,均可为盘城岭煤矿15#煤层水害防治及安全生产提供指导。

某采场上向水平分层进路充填采矿法结构参数研究

上向水平分层进路充填采矿法采场结构参数越大,回采效率越高,但过大的结构参数使采场稳定性难以保证,该方法采场结构参数优化的重点应集中于进路断面尺寸的优选。通过经数值模拟和Mathews稳定性图解法分析,从经济、合理开采资源方面出发,最终推荐进路断面尺寸。

河西金矿中等稳固矿体开采方法研究

倾斜薄—中厚矿体的开采是矿山面临的难题之一。通过调查河西金矿地质条件及岩体质量分级,判定矿岩为中等稳固。依据矿体形态、矿岩稳固程度,进行采矿方法优选。确定采用机械化上向水平分层尾砂胶结充填法,并进行矿块布置以及采切、回采、充填等工艺设计。实践表明,河西金矿采用机械化上向水平分层尾砂胶结充填法,采场矿石生产能力达180 t/d,损失率8.00%,贫化率10.00%,作业安全性和工作效率得到提升。

智能化上向水平分层充填法在某萤石矿的应用

目的:针对国内某萤石矿采用普通上向水平分层尾砂胶结充填采矿法开采存在机械化程度低、生产效率低、实时在井人数多、生产管理难度大及安全风险高等问题,结合矿体开采技术条件,进行采矿方法的优化。方法:通过对采场结构参数、采准切割工程、回采工艺过程的研究,最终确定了自动化、智能化上向水平分层尾砂胶结充填采矿法,以智能采掘装备替代人工进行开采作业,实现少人甚至无人。结果:生产实践表明:该方法安全、可靠,凿岩、撬毛、铲装和充填环节均实现了5G远程可视化遥控作业,在控顶高度合适的条件下实现了自动定位和自主凿岩作业,作业人员可减少50%以上,取得了良好的经济社会效益。结论:随着我国矿产资源逐步进入深部开采,采矿将面临高地压、高岩爆等恶劣高危作业环境,本文提出的智能化上向水平分层充填法对深地及难采矿体开采具有较好的借鉴参考意义和广泛的推广应用价值。

某铀矿上向水平分层开采高度优化研究

以某铀矿床采场为研究对象,基于矿体特征及工程经验,选定该区域采用上向水平分层充填采矿法开采。利用FLAC3D建立了不同采场结构参数的开采方案模型,对采场开采-回填过程进行数值模拟,分析了采场的应力场、位移场和塑性区的时空演化特征,研究了采场的稳定性。结果表明,当矿体的水平分层高度为2 m时,安全稳定性较好,在开采前期对顶板位移量的控制效果更好;在开采作业时,采场的应力集中区域逐渐扩大,采区顶部和底部有明显的应力贯通区;在回填时,充填体内的压应力分布较均匀,压应力较小,且后期的应力变化幅度不大;巷道与采场交接处位移量最大,在开采回填作业前期位移量增长速率较快,并出现近垂直式跳跃增长;巷道中段及采场中段顶板处的位移量呈阶段性变化,总体位移量较小。

上向进路充填采矿法充填接顶方案优化

为解决上向进路充填采矿法进路充填接顶工艺要求高、难度大、成本高等问题,对进路布置方式及充填组织进行优化。通过各条回采进路下坡施工,在回采进路迎头处挑顶形成放砂硐室,同时在回采进路入口处挑顶并架设上部敞口式的充填挡墙;回采进路接顶充填时,利用回采进路顶板的自然坡度及充填管道内的料浆压力实现充填接顶,对于局部不平整顶板区域,则利用充填管道振动实现局部接顶。新方案接顶情况观察方便、工艺简单、成本低廉、充填挡墙要求较低且安全性好,便于推广应用。

无滤水井条件下采场充填体赋水特性调查研究

某铜矿充填采场前期未进行有效滤水,含水充填体渗水对下中段采场生产形成安全威胁。为摸清各中段采场含水充填体的赋水特性,开展了探水孔调查及瞬变电磁探测,提出了不同赋水状态假设,并通过探水验证孔进行验证。针对赋水特性,制定探放水设计方案。结果发现,水主要存在于各中段采场充填体内最下部分段第1~3分层内,上下盘围岩内无水。在各回采联道向上施工放水孔,穿透隔离顶柱和上部中段首采分层假顶至采场充填体内部,疏干采场内赋水。该研究对于同类含水充填体采场赋水特性调查及安全开采具有借鉴意义。

上向进路式尾砂胶结充填采矿法采场结构参数研究

红牛铜矿主要矿石类型以矽卡岩型为主,次为角岩型,矿体呈透镜状、藕节状产出,矿体尖灭再现、分枝复合严重,西边矿岩稳定性良好,东边矿岩稳定性差,为一种难开采的矿体,尤其是KT2-1厚大矿体(低品位、资源储量大),现阶段来看,社会生产对矿产资源的需求量不断增大,这同时也为矿山开采作业带来了众多新挑战,一些浅层矿床已经被开采殆尽,要想满足当前的社会生产需求,则对深层矿产资源、低品位资源进行开采,部分情况下还需面临矿山回采的状况。为能提高矿山开采的效率,本文以红牛矿山回采作业为例,探究上向进路式尾砂胶结充填采矿法在KT2-1矿体中的应用方法,并分析关键采场结构参数,旨在充分发挥回采技术优势,提高矿床开采效率。

浅埋多煤层上行开采可行性及开采滞后时间分析

煤层群一般采用下行顺序开采,但有时需要采用上行顺序进行开采。青龙寺煤矿井田范围内上部煤层受火烧区影响,可采区域相对5^(-2)煤层较小,且在青龙寺煤矿井田西北部3^(-1)煤层受前期小窑开采影响,煤层完整性遭到破坏,将矿井的首采区布置于井田西部先期开采地段内的5^(-2)煤层中,上部煤层开采时即为上行开采。根据上行开采理论中的采动影响倍数法、“两带”高度判别法、围岩平衡法,结合青龙寺矿地质条件,对5^(-2)煤上部煤层的上行开采可行性进行分析,得出青龙寺煤矿上部各煤层(3^(-1)、3^(-2)、4^(-2)煤层)可进行正常的上行开采。并根据工程类比、经验统计、覆岩移动活跃期分析,最终得出上行开采滞后于5^(-2)煤长壁开采工作面的时间不少于9个月。分析结果为后续上部煤层上行开采提供参考及理论支撑。

山坡地形下倾斜矿体开采参数研究

分析西南地区某铜矿地下开采过程中采场的稳定性以及对上部覆岩深度的影响,对上向水平进路式充填采矿法分段分层依次开挖进行了稳定性的模拟分析,分析论证矿柱参数、覆岩深度、开采方案对其影响。针对山坡地形下倾斜矿体,建立山坡矿体相交和平行的模型,通过数值模型研究不同开采方法、矿柱参数下的围岩状态。研究结论表明矿山压力随着开采上覆围岩厚度、矿体厚度的增加而显现。矿区东部厚、中厚矿体回采宜在中深部矿体采用8 m矿柱、浅部矿体采用6 m矿柱;矿区中部薄矿体和矿区西部薄矿体回采合理矿柱尺寸为4 m。通过采矿方法对比分析,空场法存在较大安全隐患;厚矿体采用上向水平充填法相对于宽进路上向水平充填法安全稳定性大幅降低。

预应力管桩上浮情况及处理措施探讨

预应力管桩因其高强度、施工简便和成本效益高,在建筑工程领域得到了广泛应用。然而,不当的施工方法可能导致管桩上浮,影响其竖向抗压极限承载力。本文结合具体的工程案例,探讨了预应力管桩上浮的原因,对于沉降量过大的桩基,通过扩大检测三倍的桩基静载试验,验证了上浮现象属于个例,提出了针对性的处理和预防措施,并提出典型的管桩上浮处理方法。研究结果表明,通过采取适当的施工技术和管理措施,可以有效预防和处理管桩上浮问题,确保工程的安全性和可靠性。

新型钢模板顺路溜井在上向水平分层充填采矿法中的应用

充填采矿法将是未来地下开采的主要发展方向,优化充填采矿法的开采工艺尤为必要。然而在充填采矿法中溜井作为大部分矿山上部各中段采场矿石实现集中运输,保证各分段出矿能力提高生产力的作用,因此安全高效的溜井施工方案对于提高矿山生产能力,降低施工成本尤为重要。基于此,文章结合湖南某铅锌矿地下开采采用上向水平分层充填采矿法的特点,提出了采用预制钢模板替代传统钢筋砼浇筑制作采场溜矿井的新型钢模板顺路溜井施工方案并在现场进行了应用,现场试验表明,新型钢模板顺路溜井施工方案具有减轻劳动强度、提高生产效率、降低采矿成本、降低作业风险等优点,可为类似矿山上向水平分层充填采矿法溜井施工提供借鉴。

Upward Transition Probabilities B(E2)↑ Properties Study of Even-Even ^104-114Ru Nuclei

In this research work, the upward transition probabilities for the transition levels, 0+ → 2+, 2+ → 4+, 4+ → 6+ and 6+ → 8+ levels of even-even neutron rich 104-114Ru isotopes have been calculated by using the Global Best Fit (GBF) method. In addition, the associated parameters such as, Quadrupole moment and Deformation parameter of even-even 104-114Ru have been calculated. The dependency of these nuclear parameters shows the nuclear magic number tendency.

油源断裂向上输导油气最大距离分布部位预测方法及其应用

为了研究含油气盆地油源断裂处不同层位油气分布规律,在油源断裂向上输导油气最大距离及其分布部位研究的基础上,通过源岩排烃分布区和输导断裂输导部位,确定油源断裂输导油气部位;通过区域性泥岩盖层古断接厚度与断裂在区域性泥岩盖层内分段生长上下连接所需的最大断接厚度,确定穿过和距源最近区域性泥岩盖层不封闭和封闭部位,建立了一套油源断裂向上输导油气最大距离分布部位的预测方法,并利用其预测了渤海湾盆地歧口凹陷港东断裂向上输导沙三段源岩生成油气最大距离分布部位。结果表明:港东断裂向上输导沙三段源岩生成油气最大距离为沙一中亚段区域性泥岩盖层,主要分布在其东部和西部;港东断裂向上输导沙三段源岩生成油气最大距离为东二段区域性泥岩盖层,主要分布在其中西部局部;港东断裂向上输导沙三段源岩生成油气最大距离为明化镇组区域性泥岩盖层,主要分布在其中东部,分别为下伏沙三段源岩生成油气向沙一下亚段、东三段和馆陶组的运聚空间,与港东断裂处沙一下亚段、东三段和馆陶组目前已发现油气分布相吻合,表明该方法用于预测油源断裂向上输导油气最大距离分布部位是可行的。

某矿山点柱式上向水平分层充填法点柱参数研究

在点柱式上向水平分层充填法中留设点柱的尺寸与间距对矿山的生产有着很大的影响,若留设点柱的尺寸过小或间距过大,会导致对顶板的支撑作用不足,从而影响开采的安全性;若留设点柱的尺寸过大或间距过小,则会导致采矿损失率变大。以某矿山为工程背景,运用工程类比法以及理论计算法,对该矿山点柱式上向水平分层充填法的点柱留设参数进行研究,并开展工业试验,最终确定点柱尺寸为4 m×5 m,点柱间距为16 m×12 m,在该矿山的应用基本可行。

上向分段充填开采覆岩移动变形及影响范围预测——以贵州某磷矿为例

为进一步揭示上向分段充填开采覆岩移动变形规律,以贵州A磷矿为例,采用理论计算与数值仿真分析相结合的方法,对上向分段充填开采后地表变形及岩体移动对相邻矿山(B、C、D磷矿)的影响范围进行了分析预测,结果表明:a、b矿层整体开采后的最大地表倾斜、水平变形和曲率值均未达到标准规定的地表变形临界值;各分段依次开采后的地表总体最大位移量约为84 mm、地表最大倾斜变形值为0.12 mm/m、最大水平变形值为0.0193 mm/m,现阶段A磷矿开采后地表整体上不会产生较大的移动变形;随着+900 m、+920 m、+937 m、+951 m分段的逐步上向开采,岩体移动对相邻矿山的影响范围逐渐扩大,对C磷矿影响范围最大、B磷矿次之、D磷矿相对较小。建议矿山在今后开采过程中应重点加强因A磷矿开采岩体移动对C磷矿影响的预测预警及矿山压力管理工作,同时加强A磷矿对矿区范围矿层露头一带高陡边坡的巡查及地表变形监测工作,以确保矿山安全开采。

丰山铜矿机械化盘区高效采矿方法优化

丰山铜矿目前采用的点柱式上向分层充填法存在点柱损失矿量大、劳动强度大、安全条件差、生产效率低等缺点,已不再适应生产及经营需求。为降低矿石贫损,提高生产效率,结合2022年无轨设备及膏体充填更新改造计划,通过优化采准工程布置和回采工艺,决定将采矿方法变更为上向进路充填采矿法,将其改造为安全高效的机械化盘区开采。北缘-380 m中段东部试验盘区原生产能力为200 t/d,通过优化设计生产能力达到950 t/d,回采效率显著提升,经济效益显著。

基于位场分离方法的极地冰盖重力异常剥离:以模型试验为例

为了提高极地重力数据处理的质量,降低巨厚冰层对重力数据解释的影响,将极地大陆冰盖引起的重力异常从叠加异常中剥离出来成为极地重力数据处理的重要步骤之一。针对该问题,本文建立两个极地大陆冰层构造模型,对不同模型进行正演获得对应布格重力异常,再尝试利用三种位场分离方法,包括趋势分析法、向上延拓法和优化滤波法,对冰层引起的重力异常进行剥离试验,基于模型试验结果对比分析不同位场分离方法对极地冰层重力效应剥离的应用效果。模型试验结果显示,趋势分析法在冰层界面起伏较平缓情况下效果较好,但当冰层界面起伏复杂时难以用数学表达式精确拟合区域场,因此易在结果中引入虚假异常;向上延拓法在局部场源较浅的异常分离中效果较好,但由于极地模型冰盖深度较深及延拓高度选取不合理,在试验中出现了分离不足的情况;优化滤波法在相对复杂模型中分离效果相对好,但由于频段选取的主观性,使得该方法也易出现分离不足或过度情况。综合上述模型试验表明,在剥离极地冰盖引起的重力异常时,由于极地冰盖厚度起伏等地质情况复杂多变,应结合实际地质情况及其他可获得的地球物理资料进行综合分析,选择适用于具体情况的分离方法。