深部金属矿开采关键理论技术进展与展望 被引量：36

1

作者 王勇 吴爱祥 +3 位作者 杨军 杨钢锋 王珍岐 李健 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第8期1281-1292,共12页

深部岩体相比浅部岩体具有强流变性、强湿热环境和强动力灾害等差异,相关岩体力学理论和开采技术不再适用于深部金属矿开采.因此本文对深部岩体力学、深部建井提升、绿色开采、智能开采这4个金属矿深部开采的关键理论技术的研究现状进... 深部岩体相比浅部岩体具有强流变性、强湿热环境和强动力灾害等差异,相关岩体力学理论和开采技术不再适用于深部金属矿开采.因此本文对深部岩体力学、深部建井提升、绿色开采、智能开采这4个金属矿深部开采的关键理论技术的研究现状进行综述,并针对性提出未来的研究重点.最后,基于现阶段深部金属矿开采的关键技术和理论的研究现状以及存在的问题,提出了发展和完善极深部岩体力学理论、进行原位流态化开采技术研究和应用以及建设超大型深部智慧化无人矿山这3个方面的展望.随着金属矿开采深度不断下降,亟需研究金属矿深部开采相关理论技术,确保深部金属矿产资源安全、高效、经济、环保地进行开采. 展开更多

关键词 深部金属矿 岩体力学 建井提升 绿色开采 智能开采

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深井特厚煤层工作面强烈动压区安全开采技术 被引量：22

2

作者 孙广京 朱斯陶 +3 位作者 姜福兴 史先锋 谭文峰 赵荣学 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第S1期12-18,共7页

为保障深井特厚煤层工作面在强烈动压区的安全开采,以新巨龙矿井2302S工作面为背景,通过现场监测、数值模拟和理论分析,研究了深井特厚煤层工作面强烈动压区的致灾机理与安全开采技术。研究结果表明:应力监测得到的强烈动压区内冲击地... 为保障深井特厚煤层工作面在强烈动压区的安全开采,以新巨龙矿井2302S工作面为背景,通过现场监测、数值模拟和理论分析,研究了深井特厚煤层工作面强烈动压区的致灾机理与安全开采技术。研究结果表明:应力监测得到的强烈动压区内冲击地压危险区超前影响距离约为117 m,峰值影响距离约为48 m,压架危险区超前影响距离约为26 m,并采用数值模拟进行了验证;工作面过强烈动压区时存在煤柱冲击和采场压架两类动力灾害,诱发煤柱型冲击地压的机理主要在于工作面开采引起煤柱应力高度集中;诱发采场压架的主要机理在于支架控顶距的突变导致支架载荷异常;根据强烈动压区致灾机理提出了相应的安全开采技术,并进行了现场验证,保障了工作面的安全开采。 展开更多

关键词 深井 特厚煤层 强烈动压区 安全开采

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盘区阶梯式无间柱连续充填采矿法试验研究 被引量：11

3

作者 李启月 王树海 +1 位作者 范作鹏 赵国彦 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期16-19,共4页

以新城金矿深部厚大破碎矿体为研究对象,针对其开采中存在的深井高应力、矿岩破碎、允许暴露面积小、作业安全性差、矿化严重不均、矿体短、可供布置的矿房个数少、生产能力低等技术难题开展了研究,创造性地提出了盘区阶梯式无间柱连续... 以新城金矿深部厚大破碎矿体为研究对象,针对其开采中存在的深井高应力、矿岩破碎、允许暴露面积小、作业安全性差、矿化严重不均、矿体短、可供布置的矿房个数少、生产能力低等技术难题开展了研究,创造性地提出了盘区阶梯式无间柱连续充填采矿法。通过进路无间柱连续开采和盘区阶梯式布置实现了深部厚大破碎矿体安全、高效、低贫损开采。二年多的现场工业试验证明,该采矿法采切工程量少、工艺简单、作业机动灵活、安全性好、开采成本低、盘区生产能力大,是一种适合于新城金矿深部矿体的理想采矿方法。 展开更多

关键词 深井开采 无间柱连续充填采矿法 盘区阶梯式布置 厚大破碎矿体

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深井特厚煤层充填开采防冲机理研究 被引量：10

4

作者 陈洋 李东 +5 位作者 姜福兴 王存文 盖德成 张丽丽 殷海晨 朱斯陶 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期969-976,共8页

为保障深井特厚煤层工作面的安全回采,基于载荷三带理论,以山东某矿为工程背景,提出了采用充填法开采以降低工作面整体冲击风险的方案,采用理论分析、数值模拟和现场实测等方法研究了充填采空区对工作面煤体支承压力分布的影响机制,得... 为保障深井特厚煤层工作面的安全回采,基于载荷三带理论,以山东某矿为工程背景,提出了采用充填法开采以降低工作面整体冲击风险的方案,采用理论分析、数值模拟和现场实测等方法研究了充填采空区对工作面煤体支承压力分布的影响机制,得到以下结论:1)充填体充填采空区减小了顶板自由下沉运动的空间,有效降低了顶板岩层裂隙的发育高度;2)充填体抗压变形能力决定了对煤体施加动载影响的岩层运动范围,充填体抗压变形能力越大,作用在煤体上的动载效应越不明显;3)提出了控制充实率、加强监测和确定合理推采速度等充填工作面防冲技术措施。现场实践表明,充填法开采减小了工作面煤体的应力集中程度,有效降低了发生冲击地压的风险。该研究成果为类似条件下工作面的安全开采提供指导和借鉴。 展开更多

关键词 采矿工程 深井 冲击地压 充填开采 充实率

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基于水平构造应力比圈定新城金矿竖井保安矿柱初探 被引量：6

5

作者 刘溪鸽 刘洪磊 +2 位作者 朱万成 李斓堃 张洪训 《金属矿山》 CAS 北大核心 2020年第1期122-129,共8页

在以往的竖井保安矿柱圈定过程中,岩层移动角是主要的考虑因素,地应力条件则通常不被重视。而对于水平构造应力显著的矿山,在回采扰动下竖井周边易形成应力集中区,不利于竖井稳定。新城金矿水平构造应力突出,为了在圈定竖井保安矿柱时... 在以往的竖井保安矿柱圈定过程中,岩层移动角是主要的考虑因素,地应力条件则通常不被重视。而对于水平构造应力显著的矿山,在回采扰动下竖井周边易形成应力集中区,不利于竖井稳定。新城金矿水平构造应力突出,为了在圈定竖井保安矿柱时考虑水平构造应力作用,建立了竖井周边采矿的概念模型,模拟在不同水平应力条件下开采对竖井围岩变形及应力的影响。研究表明:当采空区位于竖井的最大主应力方向上时,回采具有显著的卸压作用,可以减小水平构造应力对竖井的影响,变形场主要集中于采空区周边,且竖井围岩也向采空区挤压变形;在竖井的最小主应力方向回采矿体则会加剧竖井处的应力集中,竖井围岩呈现出整体向井筒内部加剧挤压变形的趋势。在此基础上,建立了新城金矿竖井与矿体的大尺度数值计算模型,对比分析了圆形保安矿柱方案与根据水平应力比圈定的椭圆形保安矿柱方案,结果表明:针对新城金矿的地应力及矿体条件,目前保留100 m的竖井保安矿柱为较优方案。 展开更多

关键词 深部开采 竖井 保安矿柱 回采 数值模拟 构造应力

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冬瓜山铜矿床开采过程中岩爆问题的探讨 被引量：4

6

作者 薛奕忠 《中国矿山工程》 2005年第5期1-3,共3页

针对冬瓜山铜矿床在基建过程中出现的岩爆现象和即将投入大规模生产可能出现的岩爆问题,从矿区构造、原岩应力特征、岩爆产生的特点、岩爆发生的数值预测等方面进行探讨,同时对冬瓜山铜矿床开采过程中可能出现岩爆问题提出了一些控制方... 针对冬瓜山铜矿床在基建过程中出现的岩爆现象和即将投入大规模生产可能出现的岩爆问题,从矿区构造、原岩应力特征、岩爆产生的特点、岩爆发生的数值预测等方面进行探讨,同时对冬瓜山铜矿床开采过程中可能出现岩爆问题提出了一些控制方法和措施。 展开更多

关键词 特深井 开采 岩爆 控制

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深井开采工作面通风与降温技术研究 被引量：3

7

作者 袁世伦 《中国矿山工程》 2007年第2期1-3,48,共4页

对国内外深热矿井掘进工作面通风与降温技术进行了理论分析与研究,结合冬瓜山铜矿的具体开采条件,确定了掘进工作面强化通风与降温实施方案。

关键词 深井开采 掘进工作面 强化通风 降温

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深井复杂难采铜矿床采矿方法及采准系统优化研究 被引量：2

8

作者 袁世伦 周生 《黄金》 CAS 北大核心 2008年第6期25-29,共5页

从盘区布置、隔离矿柱宽度和回采方法、采准系统、采场结构参数、盘区与采场回采顺序等方面入手,采用大型的无轨穿孔设备和出矿设备,同时创新和运用先进的采准切割等工艺技术与之配合,运用最优化理论,进行回采顺序优化和排产优化,使采... 从盘区布置、隔离矿柱宽度和回采方法、采准系统、采场结构参数、盘区与采场回采顺序等方面入手,采用大型的无轨穿孔设备和出矿设备,同时创新和运用先进的采准切割等工艺技术与之配合,运用最优化理论,进行回采顺序优化和排产优化,使采切工程、凿岩爆破工程、出矿工程和充填工程保持连续性,实现同时作业采场数少、设备利用率高、产量稳定等良性生产循环。通过研究和3个采场的工业试验,形成了深井缓倾斜厚大矿体的大盘区、大采场、大产能的采矿工艺技术。 展开更多

关键词 深井开采 难采铜矿床 采矿方法 采准系统 冬瓜山铜矿

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关于良山铁矿太平矿区深部矿体开采的几点思考 被引量：3

9

作者 唐鹏善 《江西冶金》 2010年第2期11-14,共4页

为使良山铁矿当前采矿工程与太平矿区深部工程在技术上、开采上实现顺利对接,就采矿工程与太平矿区深部开采工程进行了剖析,指出了开采方法等诸多不同点,并就今后深部开采工程提出了建设性意见。

关键词 深部矿体 竖井开采 工程部署

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纳林河二号矿井综采工作面生产综合治理实践 被引量：2

10

作者 李勇 安小刚 《煤炭技术》 CAS 2020年第4期48-50,共3页

纳林河二号矿井属于深立井,采煤工艺为综合机械化采煤工艺。在生产过程中因地质构造、井深压大、水源丰富等因素出现了回采进度慢、矿压大、原煤水分及灰分等煤质指标超标等种种难题,给矿井生产带来了较大的困扰。在生产过程中通过总结... 纳林河二号矿井属于深立井,采煤工艺为综合机械化采煤工艺。在生产过程中因地质构造、井深压大、水源丰富等因素出现了回采进度慢、矿压大、原煤水分及灰分等煤质指标超标等种种难题,给矿井生产带来了较大的困扰。在生产过程中通过总结经验,采取了机尾三角区人工掏槽起底、回采时采煤机割透回顺底板的方法解决了工作面机尾三角区治理问题;采取了三区分离(分区开拓、分区布置、分区开采)采掘措施解决回采过程中冲击地压大的问题;采取了先抽水后开机的措施解决了原煤水分高的问题;采取了"五到位"的顶板管理措施,避免灰分超标问题。通过一系列措施的实施,保证了矿井综采工作面的安全生产并保障了矿井生产任务的顺利完成。 展开更多

关键词 深立井 综采 矿压 三角区 煤质指标

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厚大矿体深井开采采场通风技术研究 被引量：2

11

作者 周育 朱坤磊 +1 位作者 刘召胜 王鹏 《矿业工程》 CAS 2016年第2期9-12,共4页

基于三维通风仿真软件Ventsim,根据采场通风工程布置,建立大台沟铁矿采场三维通风仿真模型。针对3种不同采场通风方案,进行全面的通风效果数值模拟,并获得最优方案。该方案采场通风效果显著,合理地解决了厚大矿体开采时,采场通风面临的... 基于三维通风仿真软件Ventsim,根据采场通风工程布置,建立大台沟铁矿采场三维通风仿真模型。针对3种不同采场通风方案,进行全面的通风效果数值模拟,并获得最优方案。该方案采场通风效果显著,合理地解决了厚大矿体开采时,采场通风面临的困难。 展开更多

关键词 厚大矿体 深井开采 采场通风

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深井超大面积开采盘区矿柱承载作用研究 被引量：2

12

作者 张少杰 刘育明 张爱民 《中国矿山工程》 2021年第6期7-10,15,共5页

某铁矿为超大规模超深井矿山,矿体特别厚大,因而开采面积大,为保证开采安全,拟在盘区之间布置大型条形矿柱,采用数值模拟的方法对盘区矿柱的应力特征进行了对比研究,揭示了盘区矿柱的承载作用,研究结果可为类似开采条件下的矿柱留设提... 某铁矿为超大规模超深井矿山,矿体特别厚大,因而开采面积大,为保证开采安全,拟在盘区之间布置大型条形矿柱,采用数值模拟的方法对盘区矿柱的应力特征进行了对比研究,揭示了盘区矿柱的承载作用,研究结果可为类似开采条件下的矿柱留设提供参考。 展开更多

关键词 超大规模 深井开采 条形矿柱 承载作用

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深井似膏体充填管道输送特性研究 被引量：2

13

作者 李锦峰 王雪 《云南冶金》 2015年第5期1-5,25,共6页

基于某金属矿深井开采充填料浆管道输送系统运行的工程实例,对充填料浆管道输送的动力学过程进行模拟分析。采用GAMBIT建立超深、超长似膏体管道输送二维动态模型,在此基础上运用FLUENT双精度解算器进行分离隐式模拟。研究结果表明:管... 基于某金属矿深井开采充填料浆管道输送系统运行的工程实例,对充填料浆管道输送的动力学过程进行模拟分析。采用GAMBIT建立超深、超长似膏体管道输送二维动态模型,在此基础上运用FLUENT双精度解算器进行分离隐式模拟。研究结果表明:管道输送的阻力损失值小于重力产生的压力,可以实现自流输送;充填料浆在工作流速为3.06 m/s,自流输送的条件下,在弯管处得到最大速度4.10 m/s,水平段最大速度3.91 m/s,均满足稳定性要求。通过残差曲线监测所有相关变量的完整数据,证明模拟结果可靠,由此分析得出充填料浆管道输送系统安全可靠。 展开更多

关键词 深井开采 似膏体 管道输送 流态分析

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深井超大面积开采不同卸压方案对比研究 被引量：1

14

作者 张爱民 刘育明 张少杰 《中国矿山工程》 2021年第6期21-25,共5页

某铁矿为超大规模超深井矿山,矿体特别厚大,因而开采面积大,为保证开采安全,拟在盘区之间布置大型条形矿柱,本文采用数值模拟的方法,对在盘区矿柱的上部、中部和下部卸压、以及在盘区矿柱上部卸压长度分别为60 m、120 m、180 m和全长等... 某铁矿为超大规模超深井矿山,矿体特别厚大,因而开采面积大,为保证开采安全,拟在盘区之间布置大型条形矿柱,本文采用数值模拟的方法,对在盘区矿柱的上部、中部和下部卸压、以及在盘区矿柱上部卸压长度分别为60 m、120 m、180 m和全长等方案的应力特征和塑性区分布进行了对比研究,揭示了不同卸压方案的卸压效果,研究结果可为类似开采条件下的卸压开采提供参考。 展开更多

关键词 深井开采 条形矿柱 卸压开采 数值模拟

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千米深井下孤岛工作面采场应力演化规律 被引量：1

15

作者 马宁 《煤》 2018年第2期15-17,共3页

以山东某矿千米深井下3306孤岛工作面地质条件为工程背景,建立FLAC3D三维计算模型进行数值模拟。研究了3302和3308工作面采空的情况下,3306孤岛工作面回采过程中的应力演化情况,得出3306工作面回采过程中的支承应力演化规律和潜在的冲... 以山东某矿千米深井下3306孤岛工作面地质条件为工程背景,建立FLAC3D三维计算模型进行数值模拟。研究了3302和3308工作面采空的情况下,3306孤岛工作面回采过程中的应力演化情况,得出3306工作面回采过程中的支承应力演化规律和潜在的冲击危险区域。结果表明:3306工作面回采期间整体冲击危险性较高,重点冲击危险区域出现在工作面回采过程中顶板来压、"见方"期间等;由于工作面静载较高,超前支承应力达30 MPa,且3302、3308工作面侧向支撑压力影响范围较大,因此在整个回采期间,冲击危险性较高,需及时检测并卸压处理。为实现煤矿工作面的安全高效生产提供了依据。 展开更多

关键词 深井 顶板来压 FLAC3D数值模拟 支承应力 工作面回采

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南非某金矿深井开采技术探讨 被引量：1

16

作者 宁彦红 《中国矿山工程》 2021年第4期21-24,共4页

针对南非某金矿深井开采过程中存在的主要问题进行了分析,结合正在实施的二期工程,根据矿脉厚度及产状变化调整采矿方案,从而降低了贫化率,提高了回采率,实现了连续性开采,并对深井回采顺序、结构参数、采场通风降温、排水、地压管理等... 针对南非某金矿深井开采过程中存在的主要问题进行了分析,结合正在实施的二期工程,根据矿脉厚度及产状变化调整采矿方案,从而降低了贫化率,提高了回采率,实现了连续性开采,并对深井回采顺序、结构参数、采场通风降温、排水、地压管理等工艺措施进行了阐述。 展开更多

关键词 金矿 深井 开采

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千米深井孤岛工作面临空巷道支护技术

17

作者 张世伟 《江西煤炭科技》 2015年第4期109-111,共3页

孤岛工作面临空巷道矿压显现剧烈,支护难度大,尤其是千米深井巷道更为显著。针对7121工作面的实际条件,基于孤岛工作面临空巷道围岩稳定性特征及锚网索支护机理,探索深井孤岛工作面临空巷道支护技术。结果表明:孤岛工作面临空巷道覆岩... 孤岛工作面临空巷道矿压显现剧烈,支护难度大,尤其是千米深井巷道更为显著。针对7121工作面的实际条件,基于孤岛工作面临空巷道围岩稳定性特征及锚网索支护机理,探索深井孤岛工作面临空巷道支护技术。结果表明:孤岛工作面临空巷道覆岩形成弧形三角块结构,对巷道围岩稳定起决定作用;孤岛工作面临空巷道采用巷内锚杆支护、巷顶及临空侧巷帮锚索加强支护,支护效果良好。研究成果为类似条件下的巷道支护提供借鉴和指导。 展开更多

关键词 千米深井 孤岛工作面 临空巷道 锚网索支护

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赵楼煤矿5301综放工作面初采调面工艺探讨

18

作者 孙雪峰 闫玉山 孔震 《山东煤炭科技》 2015年第12期8-9,共2页

赵楼煤矿在深井综放工作面切眼布置两巷高差大、工作面伪倾角大的不利条件下,采取安全高效的调斜开采技术方案,顺利地完成了初采调面,提高了煤炭回收率,创造了可观的经济效益。

关键词 深井 综放工作面 初采 调面

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深井岩爆与采矿方法关系之研究初探 被引量：11

19

作者 宫志新 许卫军 +4 位作者 李强 任国义 田凤楼 姚香 郭树林 《黄金》 CAS 北大核心 2010年第2期23-27,共5页

从介绍中国目前2座黄金矿山开采现状出发，分析研究了国内外金属矿山深井开采采矿方法可行性技术现状；单从采矿工艺与岩爆发生的关系方面来看：空场采矿法不可取，崩落采矿法也只能在一定深度范围内使用，唯一可以在深度2000～3000m以... 从介绍中国目前2座黄金矿山开采现状出发，分析研究了国内外金属矿山深井开采采矿方法可行性技术现状；单从采矿工艺与岩爆发生的关系方面来看：空场采矿法不可取，崩落采矿法也只能在一定深度范围内使用，唯一可以在深度2000～3000m以下的急倾斜或缓倾斜矿体开采应用的采矿方法，只有充填采矿法，而且是胶结充填采矿法；其充填率或充填密度越大和充填质量越高，对降低可以引起岩爆的能量耗散率有非常明显之影响。 展开更多

关键词 深井岩爆 采矿方法 充填采矿法 胶结充填质量

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全深冻结井筒隐蔽竖向导水通道综合治理关键技术研究 被引量：6

20

作者 刘心广 徐建国 +4 位作者 马庆福 刘承志 魏久传 张伟杰 李孝朋 《中国煤炭》 2018年第3期57-62,121,共7页

全深冻结凿井技术在我国西部矿区得到广泛应用,而冻结孔因未完全封闭形成的环形空间成为隐蔽竖向导水通道。基于冻结孔成灾机制分析,提出了全深冻结法井筒隐蔽竖向导水通道综合治理技术,包括冻结孔环形空间封闭不良范围确定及其水害危... 全深冻结凿井技术在我国西部矿区得到广泛应用,而冻结孔因未完全封闭形成的环形空间成为隐蔽竖向导水通道。基于冻结孔成灾机制分析,提出了全深冻结法井筒隐蔽竖向导水通道综合治理技术,包括冻结孔环形空间封闭不良范围确定及其水害危险性评价、灾害隐患段岩性组合特征分析及最佳注浆治理区间确定、冻结孔探查与空间定位、综合注浆方案设计、活动式施工平台设计与构筑、信息化施工及注浆效果检验与局部补充注浆等关键实施步骤。在该技术体系指导下,营盘壕煤矿主井冻结孔封闭不良段等隐蔽竖向导水通道的综合治理工程得以成功实施,取得理想治理效果。 展开更多

关键词 全深冻结凿井 导水通道 综合治理技术 西部矿区

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