疏干排水对临近铁路安全性影响研究

某矿开拓过程中需充分考虑对临近铁路的影响,分别从开拓系统疏干形成的降水漏斗影响范围及对地表和铁路的影响进行分析,通过库萨金公式计算降水漏斗影响半径,同时利用渗流分析法求解地表下沉位移,在此基础上利用FLAC3D分析疏干排水形成的降水漏斗对开拓巷道、地表及铁路稳定性的影响。得到如下结论:理论计算的矿区最大降水漏斗影响半径为1323.14 m,矿区临近铁路均在最大降水漏斗范围内,铁路线附近地表沉降为4.61 mm;-270、-230、-170 m和-120 m四个水平开拓巷道的孔隙水压下降最大值分别为2.74、2.34、1.73 MPa和1.21 MPa,最大沉降分别为0.53、0.74、1.01 mm和1.15 mm;降水漏斗引起地表最大沉降为1.62 mm,铁路干线上最大沉降为1.53 mm,均远小于Ⅰ级建、构筑物位移与变形的允许倾斜i=3 mm/m。理论计算和数值模拟结果表明,矿区开拓系统疏干排水形成的降水漏斗对开拓巷道、地表和铁路均无显著的影响。

瞬变电磁法在某铁矿岩层富水性探测中的应用

矿井顶底板岩层富水性探测是矿井防治水工作中的重点。通过瞬变电磁技术,对某铁矿-230 m中段主运巷进行顶底板岩层富水性探测,根据瞬变电磁响应数据,对不同探测方向进行富水异常区分析,结合三维成像技术对富水区圈定。结果表明在-230 m富水异常区有两处,主要分布在横向距离0~40 m、80~110 m、140~190 m,纵向距离20~40 m范围的富水异常区以及顶板方向横向距离40 m至200 m,纵向距离80~100 m范围的富水异常区,这能够有效指导矿区防治水工作。

分段崩落法回采顺序对进路受力状态影响分析

某金矿主要开采7-2#矿脉,矿体及围岩节理裂隙发育,且矿体赋存深度超过500m,在较大地应力条件下围岩受采动影响极易冒落。该矿浅部资源采用干式嗣后充填采矿法时岩层不易控制,且留设矿柱造成高品位矿石损失率较高,冒落的围岩混入矿石中使贫化率居高不下。为解决上述问题,在开采深部资源时变更为进路式无底柱分段崩落法开采,而不同进路的回采顺序对与之相邻的回采进路受力状态影响较大,为提高进路内凿岩、出矿作业的安全性,需深入分析回采顺序与进路稳定性之间的关系。结合实际,本文提出了5种进路回采顺序,并通过FLAC3D数值模拟对各回采顺序条件下进路的受力进行了分析,结果表明采用双翼阶梯式回采方式,进路周边围岩应力分布较为均匀,回采进路一定时期内能够保持稳定,可大幅提高进路内作业安全性。

深部大采宽条带开采地表移动破坏规律研究

某矿面临村庄建筑物压矿开采难题,为最大限度地回收“三下”压覆矿产资源,该矿一期设计采用条带开采(采宽70m,矿柱140m),待地表移动变形稳定后,对保留的140m矿柱从同一侧进行二次条带开采(采宽50m,剩余矿柱90m),而二次开采的采动影响势必会危害地表建筑物的安全,因此需提前研究采动影响与地表移动变形之间的关系。但是,基于浅部地表岩移经验公式对该矿采动影响的计算结果存在较大误差,说明经验公式已不适用于深部大采宽厚矿体条带开采。通过对该矿其他采区的实测数据及国内部分深部条带开采统计数据回归分析,提出了新的适用于深部厚矿体条带开采岩移参数计算公式。按照新的岩移参数公式预测了该矿二次条带开采地表移动变形值,为保护村庄建筑物安全,进一步回收部分矿柱提供了理论依据,对提高资源回收率具有重要意义。

硫化钠调控膏体充填料浆凝结硬化性能研究

为解决某矿膏体充填料浆凝结硬化缓慢而引发的充填体质量差、采充周期长、矿石生产效率低等问题,研究采用硫化钠作为改性剂调控膏体充填料浆凝结硬化性能。研究结果表明:硫化钠通过钝化尾砂-水泥-矿渣基复合胶凝体系中的锌离子和加速碱矿渣水化反应进程,发挥出显著的促凝效果,随着硫化钠添加量的增加,膏体充填料浆凝结时间呈线性降低趋势,塌落度和流动度呈负相关,稠度呈正相关,充填体7 d、14 d、28 d抗压强度呈先上升后降低的趋势,且硫化钠添加量1.5%是充填体抗压强度变化的拐点。当灰砂比为1∶8,硫化钠添加量为1.5%时,膏体充填料浆塌落度为28.0 cm,稠度为11.4 cm,流动度为73 cm,充填体7 d、14 d、28 d抗压强度分别为2.08,3.11,3.99 MPa,可满足矿山充填开采的要求。