大埋深超长回采工作面在复杂构造条件下的设计与应用

针对山东能源鲁西矿业新巨龙公司十一采区首采回采工作面大埋深、薄基岩、煤层隐伏露头、向斜轴贯穿等复杂地质水文条件现状,秉承“应采尽采,颗粒归仓”的理念,对工作面切眼布置进行了优化设计,摒弃传统垂直顺槽布置方式,提出将切眼与胶带顺槽按照120°夹角布置的方式,进风顺槽三次调整方位角,按照虚实心结合方式调采,初采即调采,增加工作面有效可采储量16.8万t,创效2.39亿元。

复杂地质条件下采矿方法的优化选择

本文针对矿区复杂的工程地质和水文地质条件,根据不同的地质条件对采矿方法来进行优化选择。对矿岩稳定性较差的矿体,采用上向水平分层充填采矿法,对矿岩稳固地段应用分段空场嗣后充填采矿法。

采场管理在开采低品位复杂矿体中的作用

采场管理是矿山井下生产工作中的一个关键性环节。低品位复杂矿体由于其特殊的地质情况,采场管理工作显得尤其重要。只有紧密围绕采场做好管理,才能做好低品位复杂矿体的探矿和采矿工作,从而全面带动井下生产。

盘区上向高分层连续回采充填采矿法试验研究

国家“九五”重点科技攻关项目 ,新城金矿复杂条件矿床采矿方法研究 ,在诸多工艺方案中确定盘区上向高分层连续回采充填采矿法作为试验方案 ,经过数年多部门多学科联合攻关 ,圆满完成任务 。

矩形采场支护作用下围岩周边应力复变函数解析解

地下采场围岩周边应力状态与其稳定性非常密切。为了控制采场的变形和破坏,矿体开采过程中,通常借助支护体来保证采场安全作业条件。目前针对矩形孔口问题的应力状态解析解局限于未支护条件,适应性有限。为了获取矩形采场支护作用下的围岩周边应力,采用复变函数理论分析和数值模拟方法,推导和求得不同支护力作用下矩形采场周边的应力解析解和数值模拟解。结果显示,两者具有较高的拟合性;由两帮侧壁至顶板,采场周边围岩应力呈现先增大后减小的"抛物线"趋势,拐角附近应力出现陡增现象,即应力集中现象;同时,随着采场周围岩体支护阻力的逐渐增加,帮壁应力逐渐减小,顶板应力逐渐加大;对于大宽高比采场较长边的应力求解误差增大的情况,实际可通过增加映射函数的项数以及加密模拟网格的方法来提高拟合性。

复杂地质条件下条带式嗣后充填采矿法多软件耦合分析

宜昌地区缓倾斜中厚破碎磷矿体采场结构参数确定、开采及充填次序选择是开采设计的难题。针对宜昌地区复杂地质条件下条带式嗣后充填开采工艺,分析了断层构造与主应力场关系,开展了岩石力学试验,基于多软件耦合建模技术,对复杂条件下的矿区地应力、采场结构进行模拟分析。通过对不同条带式采场参数及开采工艺模拟分析,得出随着采场宽度增加,应力与位移均随采场宽度增加呈近似线性增长趋势,且岩层强度逐渐减弱,围岩失稳形式主要为顶板拉伸破坏和矿柱剪切破坏。此外,采用隔2采1的开采次序,可有效提高矿柱支撑能力,且围岩在矿房回采后和充填后稳定性均显著增强。该成果可为类似矿山采场布置提供理论指导。

复杂难采矿体空场跨度优化设计与采矿实践

在鸡冠嘴金矿阶段空场嗣后充填采矿试验中，运用模糊数学和数值模拟方法对空场跨度进行优化设计。本文主要介绍了优化设计方法和采矿试验的情况。

复杂条件下留矿采矿法顶板最小安全厚度分析

针对某矿山复杂的地质开采条件,采用厚跨比法、荷载传递线交汇法、普氏拱理论等[1]多种理论方法计算留矿采矿法顶板的合理厚度,再利用ANSYS对采场进行模拟综合对比分析,最终确定矿山顶板安全厚度。生产实践证明所确定的顶板厚度安全、经济可行,对类似的矿山有一定的指导意义。

深井难采矿体开采与通风控制技术研究

深井矿山开采面临埋深大、原岩应力高、地温高及岩爆倾向性强等问题,尤其在深部缓倾斜中厚难采矿体中,深部矿体开采和通风问题都是亟待解决的问题。针对冬瓜山铜矿西翼矿体兼有深井矿山和缓倾斜中厚难采矿体的特点,设计采取"大盘区、小分段"的设计思路,采用两步骤回采的分段空场嗣后充填法,很好地解决了采场高地应力和落矿重力运搬等问题;同时根据"按需通风"的供风原理,以采场需风为核心,对进风—采场—回风系统进行优化和仿真,较好地解决了冬瓜山铜矿采场通风困难问题,研究表明,该采矿方案具有很好的实用性和推广性。

复杂地质条件下回采巷道设计方案优化

通过经济比较,安全技术分析,简要阐述了新河煤矿复杂地质条件下回采巷道设计优化的适用性及必要性,并在实际生产实践中得到验证,对相似条件矿井的开采具有指导作用。

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。

复杂采场结构参数数值模拟及采矿方法优化

复杂采场存在矿岩强度低、侧帮与顶板易坍塌等风险,其采场结构参数的确定及采矿方法的选择是当今采矿技术的一大难题。以某铁矿复杂采场为背景,进行采场结构参数数值模拟及采矿方法优化研究。首先进行岩体力学实验和现场结构面调查分析,在此基础上采用BQ值分级法进行采场岩体质量分级;然后基于岩体质量分级结果,按采场宽度分别为10、12、14、16、18 m,采场高度分别为15、20、30、45、60 m,分为单矿房、两矿房、三矿房、四矿房开采等4种情况,分别对每种情况下采场应力、位移、塑性区分布云图进行模拟计算和对比分析,以确定合理的矿房宽度和长度参数;最后结合分析结果并考虑安全及经济等因素,提出2种回采方案。研究结果可为类似采场结构参数的确定及采矿方法的选择提供参考。

复杂破碎矿体试验采场稳定性分析及结构参数优化

采场稳定性是复杂破碎金属矿床安全开采的关键,针对某铁矿复杂破碎地质条件,进行采场稳定性分析和结构参数优化研究。首先依据矿房矿柱承载机理和矿柱力学模型,结合现场岩石力学参数测试结果及试验矿房设计的拟回采工艺,计算得出矿柱潜在滑移面上部高度范围;其次基于Mathew法对试验矿房顶板稳定性和侧帮稳定性进行理论分析,得到矿房极限暴露长度和宽度,并建立二维平面应变模型按原设计回采工序进行数值模拟验证;最后结合分析结果提出改进后的回采方案。经现场试验效果较好,可为下一步采矿工艺的确定奠定基础。

某铁矿地压活动区破碎矿体回采技术研究

结合某铁矿矿体赋存条件及松软破碎的特性,通过调研分析-200m水平采准巷道地压活动现象,提出了无底柱分段崩落法上盘联巷回采巷道辅以逐分段下盘短回采巷道残矿回收方案,分段运输巷道沿矿体走向布置于矿体上盘围岩中,回采巷道垂直于矿体走向方向布置,自下盘向上盘方向退采。结果表明,几个分段综合回采率(扣除废石)达到83.30%,提出的方案能够适应该矿破碎倾斜难采矿体条件,解决了采准巷道受地压破坏难题,取得了较好的回采指标,实现了安全高效开采。

基于MATLAB定量分析采场复杂力学问题的方法研究

以煤矿地下开采实测数据或数值模拟输出数据为基础,以采场顶板"梁模型假说"为背景,利用MATLAB软件在曲线拟合、多项式插值、微积分和求方程解等方面的强大功能,将实测或数值计算得出的采场顶梁载荷的离散数据拟合成曲线函数,并通过积分找出梁上剪力和弯矩的分布曲线,求出剪力值和弯矩值,同时通过求根的方法解出剪力和弯矩最大值,找出剪力和弯矩最大值的位置,实现采场顶梁受非线性分布载荷作用下的复杂力学问题的定量分析,为预测顶梁破坏提供了更为精确的方法。

鑫泰矿业公司薄至中厚复杂难采矿体采矿方法优化及应用

鑫泰矿业公司薄至中厚缓倾斜矿体赋存状态及形态变化较为复杂,为难采矿体。以土堆矿区为工程背景,对采用的逆倾斜推进全面采矿法进行了优化改进。合理布置采准系统,优化采场结构参数,采用“大孔距、小抵抗线”的控制爆破技术,降低了采矿损失率和矿石贫化率,提高了生产能力,降低了生产成本。工程应用结果表明:采用改进后的采矿方法,采矿工效提高了35%,矿石贫化率降低了17.28百分点,采矿损失率降低了11.26百分点,技术经济效果明显,资源得到了安全、环保、经济、合理地开发利用。

近水平薄煤层复杂地质条件下采场顶板分类研究

通过分析研究汾西矿业集团贺西煤矿2404工作面开采的山西组4号煤层岩性力学强度参数,结合其围岩赋存地质条件及顶板垮落失稳特征,参照国家标准进行回采工作面的直接顶分类和基本顶分级工作,能为4号煤层的安全高效开采时的顶板围岩控制设计及顶板管理,提供工程决策的科学依据。

机械化盘区上向水平分层充填法在区域构造破碎矿体中的应用

基于罗山金矿生产现状和水文地质情况,针对罗山金矿矿体复杂地质赋存条件,借助块体理论对岩体稳定性进行初步分析;详细介绍上向水平分层充填采矿法在罗山金矿复杂矿化环境下的应用;阐述控制爆破方法在采场矿体局部破碎条件下接续生产和岩体稳定性控制中的作用以及大断面进路下岩体稳定性控制方法和原理。基于上述内容,对于罗山金矿现用采矿方法进行技术上的综合评价与分析,希望能够进一步为类似矿山设计和生产提供有效参考。

易燃煤层综放工作面采空区防火技术研究

该文主要介绍了采用新的复合胶体防火材料,运用于综放工作面在俯采、停采时采空区的防灭火技术,在新河矿业公司3302工作面停采时,运用该技术治理采空区发火,收到了很好的效果。

顶板初次破断前围岩应力场求解的复变函数方法

为得到工作面围岩中应力场分布的解析解,沿其倾斜方向将采场采空区视为沿走向扩展的矩形孔,运用平面弹性的复变函数方法求解采场应力场。然后用MATLAB绘制出了孔口周边的应力曲线,直观地描绘了采场周边的应力分布规律。得到采场围岩应力场分布的影响因素为采场形状、侧压系数和竖直原岩应力,并分析了它们的作用效果。