深孔爆破成井技术在三道庄钼矿的试验与应用研究

洛钼集团矿山公司三道庄矿区由于历史原因,露天开采境界地下内存在的采空区已危及矿山公司的正常安全生产,阻碍了洛钼集团可持续发展。为解决这一重大问题,经过充分调研和多方论证,认为深孔一次爆破成井技术是解决此类采空区难题唯一的经济上合理、技术可行、安全可靠的手段与途径。深孔爆破成井实现与采空区顶板的贯通,使采空区边岩稳定,顶岩暴露面积缩小,确保了采空区的稳定;保证了台阶正常推进。     

基于现场监测与数值模拟的浅层采空区稳定性分析

隐患采空区是目前影响露天开采矿山安全生产的主要危害源之一。随着台阶开采的不断剥离,露天开采境界内各台阶与地下空区群的隔离层厚度越来越薄,随时有可能发生采空区顶板坍塌事故。考虑到露天矿采空区地质赋存条件和围岩稳固性等特征,以弓长岭露天铁矿浅层采空区为工程背景,运用现场监测和数值模拟相结合的手段综合分析了浅层采空区的稳定性。将液体静力水准地表沉降监测系统的监测数据与FLAC数值模拟结果对比,调整蠕变参数使得数值模拟的蠕变速率与现场监测结果一致,而后据此进行未来结果的预测。最终根据地表沉降数据确定的蠕变参数取值为A=1.0×10^-12、m=1.75、n=0.35。研究表明:静力水准测点地表最大沉降位移为-9.8 mm,蠕变计算结果顶板最大垂直位移约20.4 mm,应力最大值约25 MPa,综合分析显示该采空区较稳定。上述研究提供了一种基于采空区现场监测数据的数值模拟蠕变分析方法,可为类似矿山采空区稳定性分析提供借鉴。     

固体废弃物矿山充填多层次封闭技术研究

针对矿山采空区充填固废的封闭问题，通过理论分析、现场调研等方法，对深井固废多层次封闭技术进行了研究，得到以下主要结论：固废深井封存包含固废隔离、长期封闭和固废稳定三方面，确保固废深地质处置达到稳定状态，封存年限为20年以上|建立了固废矿山充填多层次封闭技术体系，包括区域封存、表面封闭、充填体封闭和通道封闭4个层次的封闭结构。对试验矿进行了固废矿山充填多层次封闭技术体系的初步设计，为后期封闭工作的实施提供了理论基础。     

沁裕煤矿综采工作面综合防灭火技术研究

为实现沁裕煤矿15号易燃煤层工作面的安全回采,以15103工作面为例,提出采空区遗煤自燃综合防治技术,设计增大高抽巷抽采流量、埋管灌注黄泥浆、封堵上下隅角、喷洒阻燃剂等作为日常防火措施,注氮系统作为采空区灭火措施,应用期间束管监测结果表明,设计的综合防灭火措施能够抑制采空区遗煤的氧化反应,防止采空区自燃现象的发生,实现了工作面的安全高效生产。     

安家岭露天矿南帮边坡不稳定区域防治措施

安家岭露天矿通过开展边坡年度稳定性评价工作,对稳定性不足区域提出治理措施,并结合下1年度生产计划对采矿方案进行调整。安家岭露天矿采矿主要调整南帮逆断层影响区域,通过提前掏槽开采—快速内排压脚,使逆断层影响区域满足边坡安全;快速内排压脚后并对原运煤系统进行了调整,可以有效缩短运煤路线,在保证安全基础上取得可观的经济效益。     

高抽巷束管监测采空区瓦斯浓度试验研究

为了探究采煤工作面采空区不同深度瓦斯浓度分布情况,在高抽巷内布置6个测点,利用高抽巷与回风巷之间的穿透孔,将束管由高抽巷测点敷设至回风巷,随着工作面的回采,通过束管观测各测点进入采空区不同深度的瓦斯浓度,进而分析高抽巷瓦斯来源,为今后高抽巷布置层位与利用方式的选择提供参考。     

白龙山煤矿10201工作面合理挡风帘长度确定

针对白龙山煤矿10201工作面漏风严重和上隅角瓦斯浓度偏高的问题,利用Fluent软件对进风侧不同挡风帘长度下工作面风量和瓦斯浓度、采空区瓦斯分布和自燃氧化带的变化规律进行了数值模拟研究,结果表明:在工作面距进风巷0～80m范围内,随着挡风帘长度增加,工作面风量逐渐增加;在工作面距进风巷0～190m范围内,随着挡风帘长度增加,工作面瓦斯浓度逐渐下降;挡风帘可降低采空区回风侧浅部和中部的瓦斯浓度,而对于采空区进风侧和回风侧深部区域,挡风帘会使瓦斯浓度有所上升;在进风侧设置挡风帘会使采空区进风侧自燃氧化带宽度变大、采空区回风侧自燃氧化带宽度减小,且随着挡风帘长度增加,采空区进风侧自燃氧化带逐渐向工作面靠近。根据数值模拟结果,确定合理挡风帘长度为5m,应用结果表明:挂帘后工作面有效风量增加,瓦斯体积分数平均值为0.521%,降幅达13.5%,一氧化碳体积分数平均值为2.26%,降幅为8.1%,降低了上隅角瓦斯超限和采空区自然发火的危险性。     

云冈矿采空区自然发火综合治理技术实践

针对云冈矿12#煤层8820、8822采空区出现CO泄漏事件,采用粉煤灰填充,构筑木板墙充填粉煤灰,配以墙体周边注马丽散堵漏;采用灌浆泵进行地面黄土灌浆,实施采空区灭火。通过对采空区自然发火进行综合治理,取得了良好效果,消除了自然发火隐患。     

非连续采空区矿柱力学分析的数值模拟

为探讨非连续采空区矿柱力学原理，通过FLAC3D数值模拟技术，对下向水平分层进路式胶结充填采矿法开采形成的非连续采空区中矿柱的受力状态进行了分析。研究表明，非连续采空区中矿柱所受的力主要为覆岩的自重应力，水平应力对其影响不大；随着埋深的增加矿柱承受的垂直方向的力近似呈直线增加；随着非连续采空区跨度的增加（进路数量增加），非连续采空区受垂直方向的应力逐渐由围岩两侧向矿柱中间过渡。