Effect of the mining sequence on the internal dump capacity in an open pit

The formation regularities of mined-out space in an open pit have been established, and assessment of the mined-out space utilization has been performed for flat-dipping and inclined bedded deposits mined by blocks. __________ Translated from Fiziko-Tekhnicheskie Problemy Razrabotki Poleznykh Iskopaemykh, No. 5, pp. 62–69, September–October, 2007.     

Substantiation of the sequence for opencast mining of a series of flat and inclined strata using the mined-out space for internal dumps

The possibilities of using the mined-out space of opencasts for placing the overburden in internal dumps are studied. It is established that on completion of mining flat and inclined strata there are free capacities in the mined-out space consisting of 40–70% of its volume which are a resource for placing the overburden from other opencasts with substantiation of the sequence of mining large deposits. A complex criterion is suggested that takes account of energy expenditures for mining a deposit and the energy damage caused to the environment. A procedure is given for solving the problem and results are presented of calculations for the Taldinsk and the Tomusinsk deposits. Institute of Mining, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences, Novosibirsk. Translated from Fiziko-Tekhnicheskie Problemy Razrabotki Poleznykh Iskopaemykh, No. 3, pp. 97–106, May–June, 1999.     

Nature-oriented open coal mining technologies using mined-out space in an open pit. Part I: Analysis of the current mineral mining methods

An analysis is performed into the currently applied coal mining methods using mined-out space in an open pit, with describing their basic advantages and disadvantages. The urgency of further development and wider application of the gritwise-and-capwise methods that involve differently directed advance of a mining front and mined-out space utilized to the limit for overburden storage is pointed out. __________ Translated from Fiziko-Tekhnicheskie Problemy Razrabotki Poleznykh Iskopaemykh, No. 6, pp. 111–118, November–December, 2006.     

武平紫金公司充填挡墙受力分析与厚度计算

武平紫金矿业有限公司井下空区多而乱,为了消除空区的安全威胁且更好的回收地下矿石资源,采用全尾砂胶结充填系统充填新旧空区。针对武平紫金公司-115m中段81-3空区,对所设置的1#、2#挡墙的受力特点进行分析和计算,并结合该空区情况,计算出所需挡墙厚度值,为矿山后续其他空区的充填挡墙设计提供参考借鉴。     

五沟煤矿CT101工作面采空区“三带”分布研究

采用埋管技术对皖北煤电五沟煤矿CT101工作面采空区进行观测,获取了不同位置测点不同埋深时的温度、氧浓度等数据,通过对各测点温度及氧浓度的变化规律分析,确定了CT101工作面采空区自燃"三带"范围。同时对采空区温度场进行模拟,得出了该条件下采空区"三带"分布的一般规律,并对此种条件下"三带"分布的特殊情况及形成原因做出分析。     

大冶铁矿采空区稳定性模拟分析

为了回收采空区矿柱,以大冶铁矿采空区充填体为例,根据Mohr-Coulomb材料变形模型,建立了采空区应力数值分析模型,模拟了充填前后采空区的应力变化及塑性区的分布情况,通过两者的对比得出充填前后采空区的稳定性结果。研究证明采用充填法对采空区进行处理,不仅改善了采空区应力的作用,还缩小了矿体内的塑性区域,很大程度上提高了采空区的稳定性。     

某矿山采空区围岩和地表建筑地基稳定性分析

根据某矿山的采空区围岩的条件,建立三维有限元模型,运用三维有限元软件ABAQUS,对采空区围岩和地表建筑地基稳定性进行了数值分析,得到了采空区影响范围的位移场和应变分布规律。模拟结果表明,采空区存在破坏的可能。因此,对矿区内老采空区必须进行处理。同时结合采空区现状,建议中部采用粗骨料胶结充填,两翼采用尾砂胶结充填。     

基于RG法的空区群矿柱临界破坏条件研究

采空区群的稳定性对矿山的安全生产有重大影响,针对矿山采空区赋存形态,建立了对采空区群RG一维和二维模型,考虑应力重分布对系统稳定性的影响,将采空区群系统失稳破坏的复杂问题转换为了单元破坏失稳概率与临界失稳概率之间比较的问题,并给出了矿山采空区群一维和二维状态下的临界失稳概率,运用该方法对七角井铁矿采空区I和采空区II进行了计算验证,计算结果显示与实际情况较为符合,说明该方法对评价矿山采空区稳定性有一定的实用性。     

采空区的三维扫描探测及其在露天矿山中的应用

在通过地质钻和潜孔钻对采空区进行钻探的基础上,利用钻通采空区的空区探孔,下放空区三维激光扫描仪对空区进行扫描获得空区形状、方位、埋深等参数,为后续空区处理提供准确资料。实践证明,该方法无论对现有矿山规模的正常生产,还是后续铜硫大开发项目的基建工程和正式运营均大有裨益,创造了巨大的社会经济效益,推动了大宝山矿的危机矿山转型。     

CMS实测地下矿采空区建模及稳定性分析研究*

传统的采空区稳定性分析建立的数值分析模型,对空区的形状进行过多的简化,使得建立的空区模型过于简单,稳定性分析的结果可靠性较差。借助三维激光空区监测系统对地下矿山采空区进行三维扫描,精确的获取激光头到空区边界的距离。将全站仪测量的定位点坐标输入到CMSposprocess处理软件,将生成的数据输入到矿业工程软件3Dmine中建立起空区的实际赋存模型。研究用VC++编写出可以将3Dmine软件输出的块体质心点坐标直接导入有限差分软件FLAC3D中的应用程序,从而建立起空区力学模型,形成从实测模型到力学计算模型的新方法,大大提高了采空区稳定性分析的准确性和可靠性。结合石人沟铁矿空区稳定性分析工程实践,对石人沟铁矿-60 m水平南区空区进行静力计算,分析空区稳定性,获得了良好效果。     

特厚易自燃煤层综放开采采空区防灭火技术

针对特厚煤层综放开采过程中工作面推进速度慢、采空区遗煤量大、漏风严重、极易自燃的特点,建立特厚煤层综放开采采空区渗流及扩散数学模型。利用富力矿-380 m前部22#层采空区的特征,对该特厚煤层采空区作出相应的假设,对该工作面采空区自燃“三带”进行划分,最终确定氧化带为采后距工作面25~60 m的范围。根据模拟结果,采取注氮注浆防灭火措施,取得较好的效果。利用该工作面现场数据进行数据拟合,验证防火措施效果,较好地达到防灭火的目的。     

邵东县石膏矿采空区地面稳定性评价及地质灾害防治对策

邵东县石膏矿长年开采且采空区未经处理, 总采空面积已达1.05 km², 采空体积371 万m³ 。针对邵东县石膏矿采空区顶板稳定性参数进行了计算, 指出全区34 个采空区都处于极不稳定到不稳定状态, 危险程度大, 并根据矿区实际提出了防治对策。     

地采矿山转露采的开采程式研究

为了回收原地采矿山遗留的隐患资源,建立了完善的地采矿山转露天开采方法体系,指导地采矿山转露天开采的平稳转型。针对采场下方存在原地采留下的采空区,露天开采前对存在较大安全隐患的大型空区和空区群进行前期集中治理以实现宏观露天开采环境再造,开采中对影响施工安全的局部区域的小空区和盲空区进行综合探测分析和崩落爆破处理以实现微观采场作业条件再造。并总结了地下开采转露天开采矿山生产组织和现场管理的要点,为实现地下开采转露天开采矿山空区治理与露天开采施工协同作业奠定基础。     

五道岭钼矿大规模采空区群失稳复活的数值模拟

五道岭钼矿由于无序开采形成了大规模的采空区群,先后造成了3次大规模的地压活动,大量矿柱失稳破坏。根据现场复杂采空区群的几何形态,建立矿山遗留空区三维数值模型。利用MIDAS对上部采空区及隔离带的应力、位移和塑性区分布特征进行了数值模拟。数值结果表明：五道岭钼矿大规模采空区群必须进行充填处理,否则,极有可能出现失稳复活现象。     

冬瓜山铜矿西山采空区治理工程研究与实践

冬瓜山铜矿西狮子山矿床是上世纪60年代始采的矿床,2002年闭坑后形成了一个特大空区群,这些采空区体积大、分布范围广,给矿山正常的生产带来了极大的安全隐患。为此,冬瓜山铜矿结合矿山自身的特点,经过多方面的调查、研究、论证,采用全尾砂对采空区进行了充填处理,实践中采用分步实施的原则,将东狮子山采空区作为试验地点,完善并取得成功经验后推广到西狮子山采空区应用。项目取得了良好的经济效益和社会效益。     

采空区灾害危险度的模糊综合评价

运用模糊综合评价方法对采空区灾害危险度进行评价。将影响采空区灾害的水文地质因素、采空区参数、其它环境人为因素作为第一层加以考虑,在此基础上,确定了影响子因素,建立了数学模型。根据各因素所占权重及危险等级的隶属度获得模糊矩阵,从而求得采空区的危险度。     

高陡边坡下大型采空区充填及残矿回收技术研究

大冶铁矿尖山2#挂帮矿所在边坡垂直高度达300多m,整个矿体被与边坡走向几乎正交的F13大断层所横穿;经过几次开采后形成了大面积的采空区,这对2#挂帮矿的继续开采造成了极大的安全隐患。利用尾砂对空区进行充填处理,不仅可以有效地防止边坡下滑,保护国家地质公园景观,还可以为挂帮矿的继续回收创造条件。残矿的开采改用充填法进行,可最大限度地回收资源,并为露天转地下后充填法在矿山深部矿体开采中的全面应用积累了经验。     

新建楼下伏采空区的稳定性数值分析

以唐山古冶分公司新建11^#楼下伏采空区为例，采用离散元方法程序3DEC对采空区上方建筑物的稳定性进行数值分析。根据勘查获得采空区分布范围和采空区岩层信息，运用由整体到个体的方法建立3D计算模型，分析不处理和处理情况下采空区的稳定性。通过模拟计算，在不处理的情况下，监测点沉降量约为20 cm；在模拟注浆充填体的物理特征来处理采空区的情况下，监测点沉降量约为3.5 cm。模拟结果表明，采空区处理后，沉降量在建筑物允许沉降范围之内，为施工采取相应措施提供了理论依据。     

某矿山地下采空区对地表稳定性的影响研究

矿山地下采空区的存在,给地表居民带来巨大的安全隐患。本文应用FLAC3D数值模拟软件建立了湖南某矿山地下采空区模型,进行了数值模拟计算,并采用自编接口程序,绘制了模型剖面位移等值线等图,进而对该采空区对地面沉降的影响进行了分析研究。分析结果表明,采空区顶板的变形对地表有较显著的影响,必须立即进行处理。文中最后还提出了合理的采空区处理措施,以保障后续开采工作顺利、安全地进行。     

三维空区自动扫描系统在露天矿山中的应用

以广东大宝山矿为例,在利用地质钻和潜孔钻对采空区进行钻探的基础上,通过在钻孔中下放三维激光扫描仪对空区进行扫描,获得矿山空区形状、方位、埋深等参数,为后续空区处理提供准确资料。实践证明,该方法无论对矿山现有规模的正常生产,还是对后续铜硫大开发项目的基建工程和正式运营均大有裨益,创造了巨大的社会经济效益。