老采空区地表沉降预测合理监测模式分析

为研究老采空区沉降监测数据时间间隔对预测精度的影响,本文利用某老采空区地表沉降监测点实测沉降数据,在等时间间隔、非等时间间隔两种情况下建立两种方案、六种沉降预测模式,采用长短期记忆神经网络(LSTM)预测模型对老采空区地表沉降进行预测,以平均绝对误差(MAE)和平均绝对百分比误差(MAPE)作为评价指标,分析不同时间间隔监测数据对预测精度的影响。结果表明,在总监测时长不变的情况下,预测精度随平均监测间隔时长的增长呈先增高后降低的趋势,即并非监测间隔越短,预测精度越高,而是在相应监测间隔范围内存在预测精度最优值。研究成果可为老采空区监测方案设计及沉降预测模式提供借鉴和指导。

某萤石矿老空区水害及稳定性风险综合评估研究

为掌握河南某整合萤石矿老空区体量规模、富水性、稳定性等基本情况,开展该矿黄土岗采区富水情况物探及稳定性评估研究。通过理论分析与地面物探相结合方法,进行老空区富水情况研究;通过现场调查,采用经验公式验算分析老空区稳定性。研究结果表明:黄土岗采区K_(2)、K_(3)矿体老空区共圈定8个富水异常区,其总面积21 074.22 m^(2),总体积358 902.3 m^(3);各个异常区在空间上分布较为分散、孤立,老空区属性为单一采空区,规模为小型,顶板稳定性良好,安全等级为安全级,综合评定老空区不构成重大事故隐患。在此基础上给出合理的老空区治理建议,为老空区的水害防治提供了可靠依据,也为相似条件下矿山的隐蔽致灾因素调查提供参考。

单轨吊集散式运行、立体化换装模式的探析

协庄煤矿-550 m水平3-3采区和4-2采区共布置三个掘进工作面和一个回采工作面,辅助运输方式为大巷轨道机车加采区单轨吊机车运输,采区之间通过地轨相连,且单轨吊线路未实现网络化运输;单轨吊机车和地轨运输之间,需多次转载、换装后方可将物料运送到采掘工作面,运行效率较低,地轨机车和单轨吊机车交叉运行,占用的辅助运输人员较多,存在诸多安全隐患。为提高辅助运输效率,协庄煤矿通过敷设单轨吊重轨代替地轨运输,将采区之间的单轨吊线路进行了联网,实施“大功率单轨吊+小功率单轨吊”集散式运行、立体化换装模式,实现大巷至采区单轨吊机车之间的快速接驳和连续运输,减少了辅助运输环节和人员占用,提高了运输效率,解决了掘进工作面最后100 m的机械运料难题。

地质背景复杂区的找矿技术组合研究——以青海省柳弯区块状硫化物矿床为例

青海省柳弯区矿集区内块状硫化物矿床是北祁连地区较为重要的海相火山岩型矿床,矿体赋存于次火山岩中,受后期构造破坏,矿体分布规律难以掌握。自20世纪90年代以来,该区多金属矿找矿利用了地、物、化、遥等多种方法手段,涉及该区及周边各种地质工作较多,但未能系统总结不同方法、不同物化探工作在该区铜多金属矿找矿上的应用效果,因此在找矿方面一直未能取得突破。本次研究从分析多金属矿床覆盖层厚度、矿床和矿体地质特征、不同物化探异常特征入手,总结地质背景下矿化体的物化探特征,进一步缩小找矿靶区,并通过钻探深部验证,在下柳沟、弯阳河、下沟老矿段深部发现隐伏矿体,在老矿段之间的空白区圈定了工业矿体,同时在矿区外围的下沟沟脑-苇夏沟一带发现较好的找矿线索。综合分析认为,本区有效的找矿技术组合为重力+激电+地气+可控源+钻探,可为新一轮找矿突破战略行动中“在哪找、怎么找”提供参考。

抚顺矿区绿色低碳循环经济高质量发展的探索与实践

抚顺矿区随着开采年限的增加,煤炭资源逐渐减少,特别是国家“保城限采”后,大量城下压煤无法开采,煤炭可采储量锐减。为了克服企业困难,经过多年反复不断地探索与实践,逐渐形成一个围绕煤炭和油页岩综合开发利用为核心,具有科学性、循环性、增值性的循环经济模式,并不断发展壮大。抚顺这个百年老矿区发展循环经济具有重要意义,其发展历程以及取得的经验说明,循环经济是煤炭企业实现高质量可持续发展的必然选择。

综放过充填老窑采空区巷道矿压显现规律分析

文章针对五家沟煤矿15301辅运巷道老窑采空区内巷道变形破坏严重的问题,通过巷道智能矿压动态监测系统获取锚杆压力和巷道表面位移数据,进而分析了15301辅运巷道老窑采空区内外锚杆压力和巷道变形特征。研究发现,老窑采空区内巷道锚杆压力普遍高于老窑采空区外的锚杆,且巷道整体变形率更高。同时,老窑采空区内外锚杆压力均表现出顶部区域高于巷道两帮,且矿压测站距离工作面的距离越近,锚杆压力值越小。最后,基于巷道矿压显现特征提出巷道支护优化方案,现场应用后围岩控制效果较好。

等值反磁通瞬变电磁法在煤田采空区探测中的应用

煤田老窑采空区是煤矿安全生产的主要隐蔽致灾因素,瞬变电磁法具有成本低、效率高,且对低阻体敏感等特点,是煤矿采空区探测的常用方法。本文以新疆沙湾县小沟煤矿为研究对象,进行了中心回线装置和等值反磁通装置对比试验,最终采用等值反磁通瞬变电磁与工程地质钻探相结合的方法,基于已知采掘巷道充水的异常特征及钻探验证信息,建立了低阻异常识别标志,有效地圈定了煤田采空区。结果表明,在煤田采空区充水且埋深小于200 m的情况下,等值反磁通装置得到的异常幅度要比中心回线装置高3~5倍,对低阻异常体的灵敏度更高,发现异常的能力更强。应用等值反磁通瞬变电磁法可以查明采空区形态、厚度、埋深等特征,适用于干扰严重、地形复杂、建筑密集的矿山复杂环境。

工作面过斜交空巷围岩控制和支护技术研究

为了解决旧采区巷道掘进围岩稳定性控制与支护技术难题,在分析旧采区巷道围岩稳定性的基础上,开展了旧采区巷道过斜交空巷围岩运动规律数值模拟研究,分別从旧采区巷道与空巷之间夹角为15°、30°、45°、60°四种情况研究了旧采区巷道在掘进过程中空巷围岩应力分布和煤柱垂直应力分布变化规律、旧采区巷道在掘进过程中空巷围岩变形规律及不同角度三角煤柱塑性区分布规律,最后对顺槽及工作面切眼过空巷段支护参数数值进行了计算分析。结果表明:顺槽及切眼与空巷夹角越小对巷道围岩与三角煤柱应力的分布影响越大;顺槽、切眼顶板的变形量与顺槽、切眼和空巷之间夹角有关。顺槽、切眼与空巷夹角为60°时,顺槽、切眼顶板垂直位移主要集中在顺槽和空巷交界处,随着顺槽、切眼与空巷之间的夹角逐渐减小,集中区域向交界外处巷道延伸;当顺槽、切眼掘进时,由于15°夹角太小,三角煤柱太狭窄,煤柱在垂直应力的作用下破坏严重,无法进行合理的承载,距交界处12 m以上时,三角煤柱间塑性破坏较小,存在2 m以上的弹性核区,煤柱有很好的承载能力;顺槽、切眼在不同架棚棚距支护情况下围岩变形表现出不同的规律,支护越密及棚距越小,顺槽、切眼位移量越小,棚距为800 mm最为合理。研究成果为旧采区巷道围岩稳定性控制理论和围岩控制提供一种关键技术。

采卤老区“填缝补齐”钻完井工艺技术研究

为了提高矿区盐岩资源的回采率,最大限度的开采地下盐岩矿藏,在采卤老矿区“填缝补齐”布井,利用原有采卤井场改建定向对接连通生产卤井。老采区存在地下裂隙、溶腔发育等异常复杂的地下地质状况,钻完井施工中极易发生井漏、卡钻等复杂情况。本文对以上重难点问题及解决办法进行了介绍,包括井眼轨迹设计及井漏失返、冒落掉块等内容,有助于技术工作者加深对采卤矿区地层的认识,从而提高处理问题的应急能力。

煤矿老空工作面和相邻工作面物探资料对比分析研究

矿方已知详细资料的老空区,危害程度和不可探查度一般较小,但不可避免的会对其邻近未开采工作面的地质和水文地质条件产生影响。综合物探方法是指采用包括瞬变电磁、幅频电透视、电法测深、无线电波坑道透视等技术相结合的施工及解释方法。本文通过对比分析西庞矿9302工作面和9118工作面回采前物探成果对比,确定其对物探施工和矿井安全生产具有的现实意义。

贵州都匀马达岭滑坡碎屑流形成泥石流特征

2006年5月18日,贵州都匀市马达岭发生滑坡,滑坡体位于马达岭沟上游采煤区,部分滑坡体滑入沟内并碰撞解体形成碎屑流堆积在沟道中上游,形成约800m长的淤积段,沟道内固体物质总量约16×104m3。滑坡后采煤区内老窑水迅速释放汇流至沟道启动沟道内物源形成泥石流运动至下游,从流通区下游逐渐淤积并少量冲出沟口,沟道内淤积长350m,堆积区体积约0.7×104m3。马达岭沟泥石流呈滑坡—碎屑流—水作用形成泥石流的连续性过程,具有典型的滑坡碎屑流形成泥石流特征。由于沟道内仍有较多物源,同时沟道内形成两处巨石淤塞形成的堰塞坝,后期强降雨作用下仍可能形成泥石流。

浅析煤矿老采空区水害防治

根据采空区积水形成与井田开拓在时间上的先后关系,将老采空区分为井田开拓前已存在的老窑和本矿井正常回采时形成的采空区。通过采空区上覆岩层的"三带"理论,分析了水体下采煤时采空区积水形成的原因。针对不同类型老采空区分析了防治积水的关键和措施。

老采空区上建设项目地质灾害危险性评估

老采空区地下采煤活动强烈,地质环境条件相对复杂,在附加荷载作用下存在“活化”的可能性。针对这些地质情况,以峰峰集团有限公司煤化工项目35kV变电站工程地质灾害危险性评估为实例,介绍了该类建设项目的地质灾害危险性预测评估的基本思路和分析方法,并以建筑物荷载影响深度、采空区导水裂缝带发育高度是否相互重叠,作为评价老采空区的活化、地基稳定性及其对建筑物影响的主要依据,对项目用地的适宜性作出了定量评价。

瞬变电磁法多装置探测技术在煤矿采空区调查中的应用

瞬变电磁法在采空区调查中得到广泛应用.本文对比了回线源和电性源两种装置在响应特征、探测能力等方面的不同特点,认为回线源瞬变电磁信号对地层灵敏度较高,电性源瞬变电磁探测深度较大.尝试将两种装置联合应用于某变电站选址地层稳定性及周边采空区调查,利用回线源数据可获得浅部地层信息,利用电性源装置探测数据可获得深部地层信息,达到了很好的效果.同时,研究结果认为电性源瞬变电磁法具有探测深度大、施工方便、工作效率高等优点,是一种可用于深部探测的值得推广的电磁方法.

老采区及地表残余变形对建筑物的影响

浅部开采条件下地表残余变形分析是岩层移动领域的一个棘手问题.通过老采空区影响下地表残余变形和地基承载能力变化对地面新建建筑物的影响分析,提出了老采区上方新建建筑物地基稳定性计算公式、岩层移动参数、评价方法.应用鹤岗市和谐花园小区建筑物实例进行了验证.

复杂地质条件下覆岩破坏规律研究

目前对复杂地质条件下裂缝带和冒落带的高度研究不足,对诸如断层、褶皱等对裂缝带和冒落带高度影响规律研究很少,故结合京福高速公路徐州绕城西段过柳新矿和新河矿老采空区钻孔实测数据,对该地区的裂缝带高度和冒落带高度进行了研究,主要从老采空区、断层和向斜3个方面进行了分析,得到结论:时间因素对裂缝带高度的影响要远大于对冒落带高度的影响;断层对裂缝带高度和冒落带高度均有影响,但影响程度不同;在向斜的不同位置上,裂缝带和冒落带高度受到的影响程度不同。这些规律为今后在类似条件下进行老采空区上方建筑设计和计算冒落裂缝带高度提供了参考。

老矿区地表岩层稳定性评价的数据融合方法

老矿山历经长时间的地质重构和地貌变化,影响矿区地表岩层稳定性的因素表现出时间性和空间性的特征。从时空观思想出发,探讨了影响老矿区地表岩层稳定性的地质、地貌和时间因素,提取了3类因素、8个影响因子作为评价指标。运用信息分配和信息扩散原理,建立了老矿采空区地表岩层稳定性的评价模型;通过点信息的特征融合,得到各测点的稳定性评价概率。利用MATLAB仿真,生成工作区地表岩层稳定性评价的平面图。并以吉林某老矿区为例,计算结果与实地调查一致。

锡矿山五窿道老采空区建筑地基稳定性数值模拟分析

为了分析锡矿山锑矿床五窿道区老采空区上方建筑地基稳定性,对该区的采空区进行了现场调查,分析和探讨了采空区建筑物移动变形机理和采空区围岩失稳机理。采用ABAQUS对采空区建筑地基稳定性进行三维有限元模拟分析,研究表明,该区采空区都存在破坏的可能,对老采空区必须进行处理。

湘中地区恩口煤矿老采区复采的水害防治研究

湘中地区碳酸盐岩广泛分布,其中岩溶的发育受岩性、地貌、水文、构造运动等诸多因素的控制,主要分布在地下水排泄区,给煤炭资源的开发带来了严重水患。针对恩口煤矿水害问题,笔者在翔实的野外调查基础上,通过分析矿区水文地质条件、矿井水文地质特征;总结以往矿山防治水经验和教训;探讨今后老采区复采的防治水害方向和重点;认为壶天河的山口冲段、小碧河的西坪段、涟水河的杨家冲段等为重点防区,对河床铺底强度不可靠的部位应该重新加强铺底。

老矿区煤炭资源可持续开发的创新与突破——以大同塔山双纪煤田矿井建设为例

煤炭资源枯竭趋势迫使煤炭企业积极寻求老矿区可持续发展之路。大同煤矿集团(简称同煤集团)结合国内外煤炭市场形势与企业发展实际,针对老矿区双纪(石炭–二叠纪、侏罗纪)煤田煤炭资源可持续开发面临的地质开采难点与技术挑战,以创新开发规划理念、突破技术难题为切入点,实现了战略规划创新和关键技术难题的重大突破,构建了塔山双纪煤田千万吨级现代化矿井建设模式。塔山矿区创新开发取得的成效,彰显了同煤集团致力于优化存量资源配置、扩大优质增量供给以及实现供需动态平衡的实际措施,展示了传统煤炭产业的变革发展方式,同时也对同类型矿区现代化矿井建设具有借鉴价值和指导意义。