采场断层活化突水机理分析

针对回采工作面的底板断层及断层活化引起的突水,在分析采场断层活化突水机理的基础上,建立了力学分析模型并对断层活化和突水灾害的产生进行了分析、研究,得到了判断断层活化的剪应力准则。对断层最短突水路径进行了分析,建立了断层最短突水路径计算模型,该模型对类似地质条件下开采具有较大的意义。

回采面底板突水危险性评价及防控策略

本文以矿井回采面底板突水问题为研究对象,首先利用理论模型,结合项目实例探讨分析了煤层底板突水问题的成因;然后基于底板突水评价体系研究了回采面底板突水危险性,发现存在特定煤层为安全区域;最后根据特定煤层的地质情况以及开采面环境设计制定了相应的防控策略。

充水环境下房柱法采场稳定性分析

矿井淹井时井下工程结构的稳定性受到影响,严重时地下水还会诱发采空区失稳塌陷、地面沉陷等地质灾害。结合锡基坑铅锌矿房柱法开采与雨季淹井的特点,按照从局部到整体的研究顺序,采用室内试验、理论计算和数值模拟的手段对充水环境下的锡基坑铅锌矿房柱法采场的稳定性开展研究。结果表明:(1)充水环境下的矿岩石和矿岩体的力学性能出现了不同程度的下降,矿柱的安全系数降低。(2)充水环境下采场顶板的最大沉降值增大,承受的最大拉应力减小,拉伸破坏区范围增大且更易贯通,采场顶板稳定性降低。(3)充水环境下矿柱受到的最大压应力增大,随着矿柱宽度的减小,矿柱更易发生塑性破坏,矿柱宽度减至3 m时,矿柱出现贯穿性的压剪破坏区,矿柱失效。基于上述结论,针对易受地下水淹井的采用房柱法开采的矿山,提出了加大矿柱尺寸,及时对矿房进行充填,对不合格的矿柱和顶板进行加固等建议。

承压水上采场底板应力场分布及隔水层破断机理

为实现承压水上安全开采,以新集一矿承压水上开采为工程背景,采用FLAC^(3D)软件计算分析了承压水上采场底板应力分布规律,并基于固支梁理论推导了隔水层发生拉伸破断、剪切破断的力学判据。结果表明:隔水层发生破断位置在采场煤壁附近,隔水层承载能力随着隔水层厚度、抗拉强度、抗剪强度的增大而增大,随着工作面倾斜长度的增大而减小。利用该判据计算可知,该工作面底板隔水层所受水压大于1.78 MPa时易发生剪切破断。最后提出突水防治措施有:一是提高煤壁附近底板的承载能力;二是根据承压水压缩短工作面倾斜长度。

露天采场水量预测及防排水方案研究

针对某露天采场,在分析矿区水文地质特征的基础上,指出采场内汇水以大气降水为主,并对大气降雨径流量进行了预测。依据降雨径流量预测结果和开采境界外的地形条件,对地面截水工程进行了设计;依据降雨径流量预测结果和采场内地下水涌水量,对机械排水工程进行了设计。同时,以境界外储水池中的水为水源,设计了采场的洒水防尘管网。

采场底板断层防水煤柱留设研究

采场断层防水煤柱的合理留设关系到煤矿安全较大,其留设不仅要考虑断层本身的性质,还应考虑矿山压力这个因素。采场附近煤体划分为弹性区和非弹性区,但非弹性区不具有隔水性能。根据采场支承压力的分布特征,推导出非弹性区范围的计算公式;根据推进方向上采场底板应力分布特征,应用计算机模拟矿山压力高峰应力在底板中传播的方向,建立采场底板突水的力学模型,得出底板水通道是由断层和被矿山压力破坏的底板岩层联合组成的结论。其突出的条件为:煤层开采造成的底板破坏深度不小于底板高峰应力线与断层交点的深度。在此基础上推导出采场断层防水煤柱留设计算公式,并用实例验证该公式的合理性。

注水停止对剩余油分布状态影响的实验研究

应用刻蚀模型的微观可视化物理模拟技术,设计模拟实验,获得了不同水驱时刻的剩余油分布情况。利用图像处理技术对剩余油变化定量表征,研究了在注水停止前后剩余油分布的变化规律、影响因素、运移方式及受力情况。实验研究表明:停止注水后剩余油的分布状态与水驱停止瞬间不同;在停止注水时剩余油分布发生变化的原因是注入水的惯性力与毛管力、黏滞力、浮力共同作用下使剩余油主要以沿多孔介质边界、液滴漂浮、油水分段三种方式在多孔介质中运移;并且随着注水体积倍数的增加剩余油变化量呈现先增加后减小的趋势,随着原油黏度减小、润湿性亲油性增加和注水速度增大剩余油分布变化量逐渐增大。

凉水井煤矿顶板导水裂隙发育机理分析

为了得出凉水井煤矿顶板导水裂隙的发育规律,首先利用经验公式做了导水裂隙发育高度预测,进而应用野外踏勘实测分析了导裂带发育形态,同时运用数值计算软件FLAC3D进行了导裂带发育过程模拟。

康家湾矿防水矿柱开采的理论与实践

通过对防水矿柱安全开采深度的计算和矿区相对隔水层隔水性能的分析，论证了康家湾矿大型防水矿柱提前开采的可行性；推荐使用机械化上向水平分层充填采矿法，提出了安全回采措施。

有限单元法在涌水量预测中的应用

通过对会泽铅锌矿区水文地质条件的研究 ,采用等效裂隙介质模型概化矿床充水含水层 ,并利用矿坑涌水资料及矿区地下水水位观测资料 ,应用里兹 (Ritz)有限单元法计算和预测了麒麟厂矿坑深部 15 11、 145 1m两个中段的涌水量。

宝日希勒露天矿采场水资源化利用设计研究

露天矿采场水资源化利用可以使露天矿区在规划建设和可持续发展过程中水源得到保障,减轻矿区缺水情况,还能带来良好的生态环境效益和社会经济效益。结合宝日希勒露天矿的水文地质资料,分析露天矿采场水样本的水质数据,研究采用厌氧塘、兼性塘、好氧塘和生态鱼塘组成的多级串联氧化塘处理工艺净化宝日希勒露天矿采场水,并给出采场水净化后利用的五种途径和努力方向。

混凝土面板坝止水结构与止水材料的研究进展

介绍了水利水电工程混凝土面板坝止水结构及止水材料的发展历史、现状和最新研究进展。

高承压水上采煤工作面斜长的确定方法

根据岩体水力学理论及突水系数理论推导了确定工作面斜长的公式 ,并用此法确定了东庞矿910 3工作面的斜长为 70m。实践证明此方法具有可靠性和可操作性。

铁矿采场多组份水炮泥抑制爆破烟尘试验研究

金属矿山采场爆破烟尘产生量大,不仅严重危害井下工人的职业健康,而且经回风井排放到地面也会造成大气污染。基于此研制了新型多组份水炮泥配方,以梅山铁矿巷道型采场作为试验地点,利用在线监测的手段测定了采场爆破后4种水炮泥装填类型的粉尘变化情况以及炮烟中CO、NO的浓度变化规律,分析对比了不同装填类型的水炮泥对采场爆破烟尘的抑制效果。研究结果表明:采场爆破后CO和NO浓度变化均遵循“双峰曲线”的规律,基本具有普遍性;在抑制粉尘方面,多组份水炮泥的效果优于普通水炮泥,且其呼尘相对降尘率远大于全尘相对降尘率,即多组份水炮泥具有更为良好的呼尘抑制效果;在抑制有毒有害气体方面,与普通水炮泥相比,多组份水炮泥对CO的抑制效率提高了51.9%,但对NO的抑制效果没有明显提升,即多组份水炮泥中的添加剂对CO的抑制效果明显,而清水在NO的抑制过程中起到了关键作用。

司家营铁矿Ⅲ采场地下水均衡分析与涌水量预测

从水文地质条件、充水情况等方面研究影响司家营铁矿Ⅲ采场地下水涌水量因素;在矿区水文地质条件的基础上,进行了矿区地下水均衡计算,通过矿区地下水影响因素的综合分析,计算出矿区地下水总补给量和总排泄量,得出两者的平衡关系;分别采用大井法及数值模拟法,对司家营铁矿Ⅲ采场露天转井下深部开采不同中段的地下水涌水量进行计算,并结合自然降水和考虑露天采场回填废石影响,系统预测了不同开采中段矿坑总涌水量。研究成果表明,矿区地下水呈负均衡状态,对矿区开采呈有利态势;矿坑系统涌水量综合预测结果与阶段性的实测资料较为一致,为司家营铁矿Ⅲ采场井下防排水及地质环境保护奠定了基础。

深部采场突水突泥灾害致因研究

为了探究深部采场突水突泥灾害发生的原因,合理评价灾害的危险程度,运用层次分析法选取5个影响因素对灾害风险进行评价,建立了风险评价模型,并以某矿山为例进行分析验证,结果表明:该评价方法能够预测深部采场突水突泥灾害发生的概率,可为预防和治理提供可靠的理论依据。

某矿崩落法采场首采分段探疏水方案设计及应用

崩落矿石散体具有较好的流动性是确保无底柱分段崩落法矿石回收率的基本条件。某矿山采矿方法由下向分层胶结充填法转为无底柱分段崩落法,崩落法采场在进行首采分段进路掘进过程中发现采场严重渗水,加之矿石崩落后碎成粉矿,粉矿遇水发生黏结,大大降低了矿石的流动性,这将严重影响崩落法的矿石回收效果。经井下现场勘察,查明导致崩落法采场首采分段渗水严重的原因主要有2个:一是采场上盘F_(8)断层在进路掘进过程中被揭露后发生了透水,二是首采分段上部原充填采场遗留采空区中存在大量积水并出现下渗。最后,根据采场渗水来源制订了相应的疏水方案,现场应用结果表明:因提前释放了首采分段周边的水源,排水效果良好,爆堆处于干燥状态,为首采分段的矿石回收创造了良好条件。

松藻矿区M8煤层采面涌水特征与对策

松藻矿区开采二叠系上统龙潭组煤层,主采位于煤系中部的全区可采的M8煤层,为石灰岩岩溶充水矿床。M8煤层采面突水后支架和刮板运输机被压死、或淹没采区水仓,水灾处理难度大、经济损失大。在研究矿区及M8煤层水文地质条件的基础上,认为M8煤层采面充水水源主要是长兴组岩溶裂隙水和上保护层采空区水,充水通道主要是冒落裂隙和构造裂隙带。总结了M8煤层采面涌水量及其持续时间、出水形式等特征,提出了采场布置、探放水、排水、支护、匀速推采五个方面的采面防治水对策。

凹山采场闭坑后改建尾矿库的可行性研究

分析了马钢南山矿业有限责任公司目前尾矿库的现状,论述了利用闭坑的凹山采场改建尾矿库的可行性;研究了采坑改建尾矿库的防洪、回水排放等问题,表明该采坑改作尾矿库后具有容量大、安全性好、投资少及不新占土地等优点。

河曲露天矿采场防排水系统布局的合理性研究

通过对河曲露天矿的排水布局进行研究,对汇水面积、汇水量、排水设备能力等相关技术参数进行核算,以现场形成的采矿布局为基础,以百年一遇的暴雨量分析了排水布局的合理性与设备能力的可靠性,确定了河曲露天矿雨季期间抵御暴雨的能力满足要求,为河曲露天矿的雨季防排水安全工作提供了技术支持。