铁矿床滞留采空区充填治理效果分析

基于有限元理论,提出了以滞留空区充填体安全评价和地表变形控制为主要考虑因素的铁矿床滞留采空区治理效果分析方法。并以典型矿山为例,在分析滞留采空区充填后充填体位移和应力场规律分析的基础上,运用Mohr-Coulomb准则对充填体敏感点进行了安全系数计算,并采用对比法分析了采场开挖不充填和充填2种方案的地表变形控制效果,综合分析了该铁矿床滞留采空区充填治理效果。取得如下结论：充填体垂直方向位移变化值为水平位移的5倍,整体处于受压状态,应力值小于充填体抗压强度;各水平充填体敏感区域的安全系数在5左右,满足要求;采用充填治理后地表变形值降低至50%,充填效果显著;建立的滞留采空区治理效果分析模型,在保证保证充填体强度和接顶率的前提下,对空区充填治理方案实施和类似矿山治理具有指导意义。     

水口山铅锌矿复杂采空区治理方法探讨

水口山铅锌矿采用空场留矿法,遗留了大量的采空区亟待治理。为此,基于对水口山老采空区特征的研究,综合对比各种治理方法,拟采用膏体充填治理采空区,系统讨论了充填材料、充填工艺、充填系统、充填挡墙等,通过膏体充填,采空区得到了有效治理,消除了安全隐患,并且残矿得到了充分回收,避免了资源浪费。     

充填条件下复杂采空区围岩冒落规律与治理方案研究

复杂大型空区充填治理受限于矿山充填能力,治理现场常表现为“边充边冒”的情形,空区围岩冒落速度较大时,存在冒透地表的可能,对空区安全治理及矿山安全生产极为不利。以唐山某铁矿复杂冒落空区为工程背景,借助三维激光扫描技术对空区形态进行探测,并通过对比前三次探测结果分析了空区的扩展趋势。结合离散元软件3DEC建立复杂数值计算模型,用以演化模拟充填条件下空区围岩冒落过程,掌握空区充填与围岩冒落的时空演化特征,并提出空区分段充填治理方案。结果显示,该冒落空区形成初期,其边界在纵向与横向上均有扩展,此时空区治理的关键在于及时支撑冒落拱基以限制空区跨度增大,当充填至-210m水平时,空区横向冒落范围锐减,表明空区充填体有效阻止了空区北侧围岩冒落,可将该水平视为充填临界水平,据此提出的空区分段充填治理方案,可有效保障空区的安全治理和周边矿体的安全开采。     

基于尾矿胶结回填技术的露天矿坑回填治理研究

尾矿胶结地表堆存技术为解决尾矿处理和露天采坑复垦回填提供了一种新的途径,本文以鞍钢集团大孤山铁矿为工程背景,对充填体料浆配比方式以及所形成充填体的力学性能进行了研究。在确定矿坑充填治理采用的充填料浆配比后,利用COMSOL数值模拟软件从应力演化过程和位移分布情况两个方面对充填过程中矿坑封底结构稳定性进行了评估。研究结果表明,采用既有矿坑充填治理方案能够满足各方面要求。     

复杂隐伏空区群露天坑尾砂胶结充填方案

为了解决复杂隐伏采空区群露天坑地质环境亟需治理修复与矿山尾矿库逐年容量减小、尾矿排放困难的现实难题,以大冶大红山矿为例,首先对露天坑底隐伏采空群进行综合探测,制定采空区安全治理措施;然后重点围绕露天坑尾砂充填方案和充填体强度参数进行综合论证,提出采用全尾砂胶结充填技术方案,从安全性和经济性角度综合分析,构建了露天坑不同高度范围充填体强度结构模型,为类似矿山开展复杂隐伏空区群露天坑尾矿充填生态治理提供参考。     

紫金山虎中煤矿地下采空区治理技术实践

紫金山虎中煤矿地下采空区治理是开展地表建筑工程活动的重要前提。首先实行分区域对采空区进行探测,提出将勘探孔兼做注浆孔的"边探边治"空区治理方式,以及梅花式平面布置的勘探孔外扩方案。然后结合采空区特征选用不同的注浆材料,净浆治理已充填采空区、水泥砂浆治理未充填采空区以及粗骨料治理巷道;最后通过钻孔取芯检验方法验证采空区的注浆治理效果。结果表明:注浆治理后的采空区充填率达到75%以上,水泥砂浆充填孔的浆体终凝后强度均大于5 MPa,水泥浆充填孔的浆体终凝后强度均大于2 MPa,符合设计规范要求。紫金山虎中煤矿地下采空区治理方案的实施对类似工程实践具有借鉴意义。     

富家矿充填砂石井的治水

吉林镍业公司富家矿,应用分层胶结充填采矿方法采矿。因充填砂石井出水,不能保证充填料的输送质量,影响了充填体的强度。通过对充填砂石井出水的治理,使充填体强度提高,保证了充填质量。     

全尾砂膏体充填工艺在因民铜矿区的应用

针对因民铜矿采空区治理难题,根据充填料特性、膏体要求和充填工艺技术要求,采用全尾砂膏体充填工艺,选择高效节能的充填设备,如深锥浓密机、自适性膏体充填泵液压系统,以及采空区充填技术措施,取得了较好的效果,为老矿山采空区治理、防治地质灾害提供借鉴。     

厂坝铅锌矿露天边坡及塌陷区恢复治理方案设计

针对厂坝铅锌矿上部边坡及露天坑底塌陷区的现状问题,通过现场调查,对塌陷区的体积进行估算,采取了尾砂胶结充填体充填塌陷区的治理方案。为了保证上部露天边坡的稳定性,采用对露天边坡充填放坡的治理方案,并对充填放坡后的边坡稳定性进行了分析。分析结果显示,充填放坡后的露天边坡安全系数1.36以上,符合规范要求。     

可控源音频大地电磁法在金矿采空区充填评价中的应用

烟台市牟金矿业某矿区位于牟平区城南东约30 km,矿区经过多年的开采,大部分已被采完,采空区治理采用充填方式,上部充填方式为削壁填充,下部充填方式为尾砂填充。采用可控源音频大地电磁法对采空区充填效果进行评价,在近东西向共布置7条测线,探测点距20 m。探测勾画出了采空充填区的范围,结合调查资料用已知的采空充填区进行论证,结果显示,探测勾画的采空充填区范围与已知的采空充填区范围相吻合,可控源音频大地电磁法可以作为金矿采空区充填治理评价的一种手段,为采空区的治理工作提供地球物理方面的依据。     

膏体充填技术在某采空区治理中的应用

结合银山矿新建酸性水库场区范围内采空区的特点及分布状况,采用膏体充填技术进行治理,介绍了充填钻孔工艺、膏体充填工艺及检测手段,通过对采空区胶结充填体的充填率及岩芯抗压强度、透水性检测,结果均满足设计要求。实践表明,膏体充填技术能够达到很好的预期效果,为同类采空区治理工程提供了一定的借鉴依据。     

长距离管道输送砂浆治理矿山废弃露天坑及塌陷区综合技术研究

以厂坝铅锌矿地表存在的露天采坑及塌陷区为研究对象,露天坑以 1 298 m 水平(封闭圈)为界,分为Ⅰ 期、Ⅱ期治理工程。 采用矿业软件 Dimine 对露天坑体积进行了估算,在综合分析国内外露天坑治理现状的基础上同 时结合矿山实际情况,提出了采用全尾砂胶结充填治理厂坝铅锌矿存在的露天采坑及塌陷区的合理方案,并制定了 治理过程中的安全控制措施。 对确定的全尾砂胶结充填材料进行了充填试验,确定Ⅰ期治理工程充填砂浆浓度为 69%、灰砂比 1 ∶20;Ⅱ期治理工程充填砂浆浓度为 69%、灰砂比 1 ∶15。 采用数值分析,就Ⅰ期治理工程对井下采矿的 影响、Ⅱ期治理工程充填体形成的边坡的稳定性进行了分析研究。 研究方案实施后,既解决了露天坑及塌陷区对生 态环境的破坏问题,同时将废弃露天坑进行技术改造,使其变废为宝,为企业增加经济效益,同时降低了潜在的安全 风险。     

胶结充填在铁山矿的应用

铁山矿是金岭铁矿三个重要铁矿石生产基地之一。在铁矿石回采过程中形成大量空区。铁山矿原采空区采用废石干充。由于掘进废石的减少,采用胶结充填等方式对采空区进行治理。由于采空区形成的时间过长,部分矿柱塌落或回采,空区充填的难度大。为了能实现用尾砂胶结充填的方式对采空区进行治理,想出各种办法解决胶结充填中出现的问题,诸如密闭墙设计和滤排水以及料浆配制充填控制等。实现了高效率的胶结充填,从而消除了采空区所带来的安全隐患。     

富家矿充填砂石井的治水

吉林镍业公司富家矿,应用分层胶结充填采矿方法采矿。因充填矿石井出水,不能保证充填料的输送质量,影响了充填体的强度。通过对充填砂石井出水的治理,使充填体强度提高,保证了充填质量。     

全充填式注浆法在铜陵某采空区治理中的应用

铜陵市某住宅建设用地位于采空区上部。在分析采空区塌陷形成原因、危害、稳定状态的基础上,提出采空区的治理方案,采用全充填压力注浆充填法处理采空区,并对全充填式注浆工艺及位移监测进行设计。位移监测数据表明,该采空区治理达到了预期目的。     

采空区的充填治理

根据石人沟铁矿矿体赋存条件和采空区等实际问题,论述了一种简单、实用、高效的采空区充填方法治理-60 m以上采空区的技术要点,以尽快消除目前大量存在的采空区对以后矿山生产造成的安全隐患与事故危害。并提出了-60 m以下应用充填法采矿时需要注意的安全事项和技术措施,为实现矿山稳产、高产和提高矿山采空区治理水平,加快绿色矿山建设步伐打下了坚实基础,也可为同类矿山充填法采矿和采空区治理提供参考。     

广西高峰公司105号复杂残矿体采矿方法研究

广西高峰公司105号矿体为世界罕见富矿。对105号矿体采空区的治理,主要采用"加固—分割—分区充填"的三步治理方案。残矿回采根据不同区段特点,分别制定了上向水平充填采矿法、分段空场嗣后充填采矿法、进路式充填采矿法、底盘漏斗分段充填采矿法等不同采矿技术方案。并在-151m中段南端进行上向水平充填采矿法试验。试验矿块生产能力达到260t/d,采矿损失率8%,贫化率10%。     

阿尔哈达铅锌矿采空区群治理方案

针对阿尔哈达铅锌矿历史遗留的采空区群治理问题,基于三维激光扫描技术定性分析了采空区的稳定性,定量计算了各采空区的体积,并给出采空区充填顺序;采用室内试验的方式进行了充填体力学性能和充填浆体物理参数试验,试验结果表明:配比为灰砂比1∶6,质量浓度75%的充填体可以用于冬季低温时人工假底充填;配比为灰砂比1∶8,质量浓度75%的充填体可作为普通充填使用。采用液体静力水准仪对采空区群地表进行监测,监测结果显示地表最大累计沉降值约为8.5 cm,地表沉降趋于稳定,验证了采空区群治理方案的合理性。研究成果可为类似金属矿山大规模采空区群治理提供参考。     

尾砂充填技术在采空区治理中的应用

采空区治理可以有效保障矿山生产安全,保护地表土地资源。针对某铁矿0 m标高以上的历史遗留采空区,运用电磁层析法和高精度磁法探测,采用细粒尾砂胶结充填治理,充填料浆浓度为60%,充填体抗压强度为3 MPa。采空区治理后地表没再发生塌陷,8个月的监测数据显示,水平和竖向最大位移值均为11 mm,地表变形趋于稳定,治理成效显著。     

超高水材料地裂缝充填治理技术

为了进行西部采煤沉陷区地表生态恢复治理,针对采动引起的地表永久性地裂缝的治理,在进行超高水材料物理力学性能测试的基础上,研制了野外超高水材料地裂缝充填工艺及充填系统,提出了“深部充填-表层覆土-植被绿化”的地裂缝治理3步法,并以神东矿区大柳塔煤矿12203~12205工作面老采空区生态治理示范基地为试验区,进行了超高水材料地裂缝治理试验,通过与常规沙土充填方法对比分析发现,该系统采用水体积为94%的超高水材料进行地裂缝深部充填后,地表下沉量大大减小,且地表保水性能大大提高,植被长势良好。