基于上铀下煤压覆关系的煤铀协调开采技术方案优选研究

塔然高勒煤矿东翼与纳岭沟铀矿存在着上铀下煤压覆关系,为实现煤铀协调开采,避免煤矿开采造成与其相邻的铀矿赋存区域地下水位下降,需设计最优煤矿开采方案,在铀矿与煤矿之间建造地下水力帷幕。采用有限差分法建立研究区地下水流三维非稳定流数值模型,利用数值模型对不同开采方案下地下水位动态进行模拟计算,通过对比不同开采方案下煤矿区及铀矿区地下水位的升降情况和影响范围,优选出最优开采方案。结果表明,开采方案二对铀矿区地下水影响最小,可作为煤铀协调开采地下水力帷幕建造的最优开采方案。     

复杂地质条件下上行开采的研究与实践

海孜煤矿中组煤赋存极不稳定且属煤与瓦斯突出煤层，矿井投产后5年一直未达产。通过试验分析，矿井将开采程序由原来的先采中组煤变为先采赋存相对稳定的下组10煤的上行开采。不仅使得矿井产量快速提升，而且解除了中组煤开采的瓦斯危害，取得了显的技术经济效益。     

何庄煤矿瓦斯突出煤层反程序开采研究与实践

针对何庄煤矿二1煤瓦斯含量大,且有瓦斯突出危险的特点。详细分析了保护层开采的必要性以及反程序开采的可行性。通过在11采区进行先采下解放层的反程序开采工艺研究与实践,证明了下解放层的开采是解决本矿二1煤瓦斯突出问题的有效途径,对于类似条件下的矿井瓦斯治理有一定的借鉴意义。     

一种砂岩型铀矿床采矿方法的实践和认识

开采矿化不连续、形状不规则的缓倾斜极薄砂岩型铀矿床是铀矿地下开采的一个难题。这种矿床的开采,往往贫化率高,效率低,顶板管理难,劳动条件差。 本文扼要介绍这类铀矿的开采特点、采矿方法及其发展过程;指出了存在的主要问题和解决途径。 根据该铀矿床的地质特征,作者提出了一种新方法,即应力控制进路采矿法。该法可以消除顶板应力集中,改善顶板管理,不用或少用支护,节约木材;也可以进行部分选采,降低贫化,提高回采速度,从而取得良好的经济效果。     

短壁机械化开采在东坡煤矿的应用

为了解决东坡煤矿边角煤回采问题,提高资源采出率,通过对东坡矿实际条件的分析,结合连续采煤机短壁机械化开采工艺的特点,提出了边角煤开采工作面布置、开采工艺流程、支护、顶板控制及设备配套等方案。实践表明,该开采技术不仅使煤炭资源得到安全回收,也为国产短壁机械化开采成套技术及装备的推广应用提供了技术支持。     

张集矿井开采系统设计特点

张集矿井开采系统的主要特点 :初期采区布置紧凑集中 ;倾斜长壁开采 ;大采高综采与放顶煤工艺相结合 ;回采设备先进 ;巷道采用锚喷、锚索网支护 ;采煤工作面采用顶板高抽巷抽放瓦斯     

采场顶板岩层移动规律观测及支护工作状态分析

极松散"三软"煤层的开采十分困难,顶板控制的好坏又是关系安全高效生产的关键之一。这就迫切要求控制设计的合理性,以避免因控制设计的盲目性而导致顶板事故。因此,在回采过程中,对大刘煤矿2煤层2103工作面进行矿压观测十分必要,从而进一步指导工作面顶板控制设计,选择合理的支护方式,优化支护参数,使2煤层能够安全高效的回采。     

国外煤矿安全信息

多次上层先采或下层先采突出和冲击危险煤层时保护带的范围在开采近距煤层的矿井中,发生许多矿压增高带和卸压带。在卸压地带中形成保护带,在这里矿压水平和瓦斯压力水平都降到消除瓦斯动力现象的数值,其中包括煤、岩和瓦斯突出和冲击地压。如果回采煤层的有效厚度mЭ等于或大于采煤后围岩弹性扩大极限值m0,那么根据卸压带R1、2和保护带S1、2分别向回采巷道顶板和底板形成一定宽度的最大保护范围,如果mЭ相似文献   

窄小煤柱运输顺槽支护方式的确定

在放顶煤开采过程中,留窄小煤柱全煤巷道矿压较大,沿空掘巷在回采过程中支护较为困难,运输顺槽支护方式的确定更为显得重要。铁煤集团大兴煤矿N2-701综放工作面运输顺槽顶板压力较大。文章详细介绍了留窄小煤柱运输顺槽在回采过程中支护方式的合理性方案选择。     

新义煤矿11020回采工作面瓦斯防治技术的研究及实现

随着我国煤矿回采工作面回采速度的大幅度提高,开采层、开采后的采空区和临近层等的瓦斯涌出量大大增加。为了消除回采工作面煤与瓦斯突出危险性,结合新义矿11020工作面瓦斯涌出来源构成、煤层条件,对其工作面瓦斯抽放和综合治理技术进行了设计。经研究分析,采取了相应的瓦斯抽放技术,实际应用中有效解决了回采工作面上隅角和回风流瓦斯超限的问题,对今后回采工作面的瓦斯治理工作提供了借鉴作用。     

煤铝共生缓倾斜薄矿床分层诱导协同开采方案研究

某煤铝共生矿的煤层近似平行赋存于铝土层之上，且二者倾角小、厚度薄，实现该矿煤铝共生缓倾斜薄矿床安全高效开采的难点在于瓦斯处理、开采工艺协调以及煤岩层稳定性控制。首先提出了先煤层后 铝土层、先铝土层后煤层、煤层铝土层交替、煤层铝土分层诱导协同4种开采模式；然后结合该煤铝共生矿床的实际开采技术条件，从瓦斯处理、通风、排水等方面对比分析了4种开采模式的优缺点，认为煤层距离铝 土层较近时采用分层诱导协同开采模式最合理。基于该矿床的实际工程地质条件，提出了煤铝共生缓倾斜薄矿床分层诱导协同开采底盘漏斗出矿开采方案，并对采场结构、回采工艺、采场通风、协同开采顺序等进行 了设计。以设计的方案为载体，再次对4种开采模式进行了分析，认为分层诱导协同开采方案不仅经济效益最佳，而且可确保开采过程中人员、设备的安全。     

硬岩铀矿无废协同开采模式及技术研究

针对我国硬岩铀矿开采中效率低、损失大以及堆浸铀尾渣、含放射性废石处置难等问题，结合“协同开采”理念，提出了硬岩铀矿无废协同开采模式。该模式通过调整回采工程布置，优化充填与尾废处置 工艺流程，采取相应的工程技术措施，使采矿与堆浸、采矿与充填、充填与堆排在时间和空间上实现协同，达到安全高效开采铀矿资源和无废处置铀矿冶尾废的目的。以粤北某铀矿为例，分析了现有上向分层干式充 填法和堆浸、尾废处置工艺的特点，开展了堆浸铀尾渣充排试验，改进了采矿方法，设计了采—充—排协同工艺方案，并对其工程应用效果进行了评价。研究表明：灰砂比为1∶10和1∶14、质量浓度为76%的充填体， 能够满足该矿机械化上向分层充填法和地表同步固化堆排的要求；采用无废协同开采模式后，采场生产能力和回采率可分别提升至135 t/d和88.86%，含放射性废石达到地表零排放，堆浸铀尾渣通过井下胶结充填和地 表固化堆排得到了有效处置，矿山经济效益和环境质量得以明显提升。     

含夹层或软弱破碎带难采矿体协同开采技术研究

含夹层或软弱破碎带矿体开采一直是矿业界难题。现阶段针对此类矿体，一般是对矿体上下盘采用不同的采矿方法进行适应性开采，但大部分矿山受地质特征、作业安全、采矿成本等因素制约，通常采用 采易弃难的回采方式，造成了矿产资源的永久损失。以“协同开采”理念为指导，提出了一种含夹层或软弱破碎带难采矿体协同开采技术，即预先回采夹层或软弱破碎带，实现回采工序协同作业以及地压协同管理， 从源头上解除安全隐患，为后续矿体开采创造安全的技术条件，最大化发挥协同开采的技术价值。以国内某磷矿与某铜多金属矿为例，针对其特定的开采技术条件，以夹层剔除与切割槽作业协同实施为核心，制定了 矿体内含不同厚度夹层与上下盘矿体的协同开采方案；同时基于地压协同或环境再造理念，发展了一种软弱破碎氧化带矿体协同开采方法，实现了软弱破碎氧化带矿体的安全高效回采。所提出的协同开采方案为国内 类似矿体开采提供了技术参考，在一定程度上提升了“协同开采”理念在类似复杂难采矿体开采中的实践指导价值。     

桃山矿田低品位铀资源开发利用前景

通过对桃山矿田地理交通条件、各矿床铀资源可靠性、矿床开采技术条件、矿石水冶性能、环境影响条件等分析,提出对桃山矿田6个矿床按绿色铀矿山建设标准要求和区域开发模式,以规模化、集约化的建设思路进行开发,以大布铀矿床为中心,建设中心水冶厂;采用原地爆破浸出技术,最大限度地减少矿石、废石外排,实现无废开采;通过合理确定矿床开采边界品位,实现高效开采;利用放射性选矿技术,减少出窿矿石处理量。通过采用新模式、新技术,可降低开发成本,提高资源利用率,实现对桃山矿田低品位铀资源高效利用。     

复杂地形下缓倾斜磷矿床条带充填分区协同开采技术

如何实现复杂地形下缓倾斜矿体安全高效开采是目前亟待解决的关键问题。以宜昌某磷矿为工程背景，根据地应力不均匀分布特征构建分区采场结构，基于“协同开采”理念，提出了与其相适应的条带充 填分区协同开采技术，实现了同一盘区回采与充填协同作业。运用物理相似模拟试验方法，研究了分区协同回采过程中顶板及围岩矿柱的受力变形特征及其变化规律，探讨了分区充填过程中采场矿柱的承载机制。结 果表明：采区之间相互干扰程度较弱，围岩应力转移程度受埋深和开采步骤的影响较大；随着开采与充填的协同进行，不同采区条带上方顶板受拉与受压交错性分布；分区协同回采过程中，围岩及充填体矿柱并未发 生明显破坏，其中一步骤充填体和围岩矿柱是采场内的主要承载体，二步骤充填体的承载作用相对较弱；盘区矿柱之间及隔离间柱发生了非对称性变形。为了进一步降低充填成本，在原有协同充填模式的基础上适当 降低二步骤充填体的力学强度，并通过数值模拟方法验证了优化后采场充填模式的可行性。条带充填分区协同开采技术有助于实现复杂地形下缓倾斜矿床安全、高效、经济开采。     

采空区隐患影响下的残矿协同开采技术研究

采空区时空分布复杂、地压显现严重是制约赣南钨矿残矿资源回收的关键性技术难题。为解决赣南地区钨矿残矿资源回收的难题，基于“协同开采”理念，兼顾资源开采与隐患处理，提出了针对赣南地区 钨矿的采空区探测-微震实时监测-残矿协同回采(探-监-采)的协同开采关键技术方案，并结合赣南某典型钨矿开展了工程案例分析。研究表明：针对31132矿块空区复杂的时空分布特征，以三维精细探测技术为基 础精细化构建了整体地质模型和采空区模型，精确得到残矿形态与残矿量，矿量估算误差小于10%，并以此为基础分别对顶柱、底柱和间柱因地制宜制定了回采方案；残矿回采过程中建立了IMS微震监测系统，对31132 矿块采场的采空区稳定性进行了实时监测和预警，并协同应用空区封闭、胶结充填等方法处理空区，实现了空区隐患处理与残矿资源回收的有机统一，完成了31132采场顶柱残矿全部回收，并为间柱回采创造了条件。 研究结果可为赣南地区钨矿残矿资源安全、高效、协同开采提供技术参考。     

长走向平行钒铁矿体协同开采方案研究

七角井矿区的钒、铁双层矿体走向长度超4 km且呈近似平行产出，下盘铁矿开采时损失贫化率高且上盘钒矿资源保护难度大。根据钒铁矿体走向长、近平行产出、厚度负相关、空区隐患大的开采技术条件 特征，采用平面分区、开采时序规划、采矿方法优化、区域稳定性控制等技术来实现钒铁矿协同开采。根据铁矿“中间厚、两端薄”、钒矿“中间薄、两端厚”的形态特征，将长走向的钒铁矿体分为东区、中区及西 区。工程空间上，双层矿体共用一套开拓、采准、运输等开采系统；开采时序上，在提高铁矿生产能力的同时保证了钒矿开采的时间灵活性；采矿方法上，东区及西区铁矿采用阶段矿房嗣后膏体微胶结充填法，中区 铁矿采用阶段矿房法转崩落法；此外，通过中区崩落顶板及上盘围岩，东、西区膏体充填方式保证了矿区开采时及开采后的区域稳定性。研究表明：所提出的协同开采方案使矿山铁矿设计开采储量增加了1 064.7万t ，膏体充填每年消耗干抛层、尾矿等矿山固废86万t以上，矿山安全及经济效益明显。     

大新锰矿西北地采矿区产状复杂矿体分区协同开采技术研究

复杂难采矿体开采是采矿业亟待解决的一个科技难题。针对产状复杂矿体采用现有技术开采常导致生产效率低、安全性差、劳动生产率高、资源回收率低等突出问题，通过引入工程地质分区思想和“协同 开采”理念，提出了产状复杂矿体分区协同开采技术思路。针对大新锰矿西北地采矿区“U”形产状复杂多层薄矿体尚无成熟的采矿工艺保证安全高效开采的问题，根据产状复杂矿体分区协同开采技术思路，综合分析 了矿体地质赋存条件，并结合矿体三维模型选取了影响矿体开采的走向和倾角作为矿体分区依据，将矿体分为一区、二区和三区，提出了一种工程地质条件引导的矿体分区技术。针对不同分区的开采技术条件，在各 分区进行了采矿方法优选或设计，推荐一区、二区和三区分别采用浅孔留矿法、电耙出矿房柱法和电耙-爆力协同搬运伪倾斜房柱采矿法，形成了一种产状复杂矿体采矿方法优选与设计技术。研究表明：所提方法有 效解决了大新锰矿西北地采产状复杂矿体的开采技术难题，为产状复杂矿体高效协同开采提供了一种新思路。     

膏体—地聚物协同效应的铀尾矿井下充填处置体系构建

铀尾矿井下充填处置是铀矿“协同开采”理念的重要技术支撑，但铀尾矿复杂的物理化学性质影响了胶结充填体的固结固化特性，进而制约了铀尾矿骨料胶结充填技术的应用。基于膏体和地聚物特性的协 同效应，针对铀尾矿地表堆置和常规井下充填处置存在的问题，提出了基于地聚物分割包裹—膏体稳固协同固化的铀尾矿井下充填设想。铀尾矿井下胶结充填体的技术指标包括机械强度、化学稳定、抗浸出性、氡析 出率和增容特性，物料组成包括铀尾矿骨料、地聚物基材、矿黏合剂、外加剂、功能矿物和水等，制备与充填过程的关键工艺为铀尾矿颗粒级配重构、充填材料多元复配以及充填质量的原位监测与动态调整技术。以 某铀尾矿库尾砂、复配冶炼矿渣等材料为研究对象进行了验证试验，当水固比为0.25、灰砂比为1:4时，充填体试件在（20±1）℃、湿度≥95%条件下养护28 d后，试件的最大单轴抗压强度为17.65 MPa，表明基于地 聚物的铀尾矿膏体充填体制备具备可行性。该充填体系的构建对于促进膏体充填技术在低或极低放射性固体废弃物处置领域的应用具有一定的意义。     

低渗砂岩型铀矿液态CO2相变致裂增透高效开采新模式

安全稳定的铀资源供应,对于保障国家安全、促进核工业健康可持续发展具有重要的意义。针对我国低渗透性砂岩型铀矿在地浸开采中渗透性低、浸出困难的技术难题,提出了低渗砂岩型铀矿液态CO2相 变致裂增透高效开采技术模式,即采用液态CO2相变致裂技术,在地浸采铀抽、注液孔之间产生大量的联通裂隙,提高低渗透铀矿的渗流能力。采用理论方法计算了液态CO2相变致裂影响半径,建立了液态CO2相变致裂 增透地浸开采流程,系统进行了低渗砂岩型铀矿液态CO2相变致裂增透高效开采技术特征研究。结果表明：低渗砂岩型铀矿液态CO2相变致裂增透技术影响半径为6.53 m,该技术能够实现三维应力条件下岩体致裂破坏 ,能够有效增加岩体损伤裂隙网络分布,具有破岩致裂增透、降低化学沉淀及经济可行性。研究结果为有效解决低渗透性造成的砂岩型铀矿地浸开采“难注、难采、低回收率”等难题提供了新途径。