深部金属矿采动灾害防控研究现状与进展 被引量：52

1

作者 赵兴东 周鑫 +1 位作者 赵一凡 于文龙 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期2522-2538,共17页

随着地球浅部矿产资源逐渐枯竭,深部矿产资源开采已成必然趋势。在查阅大量相关文献的基础上,综述国内外金属矿山对深部开采的界定与开采现状,重点关注深部高应力这一特殊环境条件下的采动灾害类型与致灾机理,提出深部金属矿采动灾害预... 随着地球浅部矿产资源逐渐枯竭,深部矿产资源开采已成必然趋势。在查阅大量相关文献的基础上,综述国内外金属矿山对深部开采的界定与开采现状,重点关注深部高应力这一特殊环境条件下的采动灾害类型与致灾机理,提出深部金属矿采动灾害预防与控制策略。研究结果表明:不同国家对深部开采的界定有所差异,我国将开采深度超过800 m的金属矿山定为深部开采矿山;我国进入深部开采的矿山数量及规模与国外相比仍有较大差距,但是从目前深竖井建设数量来看,短期内我国进入深部开采的矿山数量将会达到世界第一;深部由高应力引起的采动灾害主要包括由层裂、岩爆和挤压大变形导致的巷道或采场垮塌、冒落或变形;提出深部采动灾害预防与控制流程,在建立地质灾害风险评估模型的基础上确定巷道及采场的布置位置,通过对回采顺序、隔离矿柱设置、充填采场及卸压爆破对深部采矿地压调控进而预防采动灾害的发生;岩爆是深部金属矿山在开采过程中最易发的采动灾害,研发能有效控制岩爆危害的矿山动力支护系统是深部开采未来必须解决的问题。 展开更多

关键词 深部开采 采动灾害 地质灾害风险评估模型 采矿地压调控 矿山动力支护

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淮南矿区煤炭深部开采技术问题与对策 被引量：34

2

作者 唐永志 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2017年第8期19-24,共6页

为实现深部煤炭安全高效绿色开采,剖析了淮南矿区深部开采面临的瓦斯、灰岩水、地压、地温等4个方面技术难点,并给出深井开采的7大关键技术对策,即:优化开采布局,整合资源;构建瓦斯治理模式,创建瓦斯治理示范工程;研发试验了深部煤矿全... 为实现深部煤炭安全高效绿色开采,剖析了淮南矿区深部开采面临的瓦斯、灰岩水、地压、地温等4个方面技术难点,并给出深井开采的7大关键技术对策,即:优化开采布局,整合资源;构建瓦斯治理模式,创建瓦斯治理示范工程;研发试验了深部煤矿全断面硬岩盾构机和更小断面煤矿顶管机等,推进"机械化、自动化、智能化、信息化"进程;开创"钻、疏、注"一体化灰岩水防治技术;研发矿井降温技术;开发深井巷道稳定性控制与支护技术;推进协调、绿色开采成套技术,以此解决深部开采的关键技术难题,推进协调绿色发展,提高深部矿井安全生产及综合效益。 展开更多

关键词 深部开采 瓦斯灾害 矿井水害 地压治理 地温治理 绿色开采 协调开采

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中厚倾斜矿体卸压开采理论及其应用 被引量：17

3

作者 王文杰 《金属矿山》 CAS 北大核心 2009年第2期23-26,共4页

在地下开采的金属矿山,中厚倾斜矿体约占开采矿体总数的23%,而且随着采深的增加,中厚倾斜矿体在深部开采中的比例还将进一步增大。而该类矿体的开采特点是崩落矿石的空间移动条件较差,采准工程一旦遭地压破坏,其负担的矿量容易成为永久... 在地下开采的金属矿山,中厚倾斜矿体约占开采矿体总数的23%,而且随着采深的增加,中厚倾斜矿体在深部开采中的比例还将进一步增大。而该类矿体的开采特点是崩落矿石的空间移动条件较差,采准工程一旦遭地压破坏,其负担的矿量容易成为永久损失。然而随着采深的增加,该类矿体采准工程受地压破坏的风险性也越来越大,为从根本上解决采准工程的稳固性问题,当矿体的倾角与厚度适宜时,可以适时卸掉采准工程区域的采动压力,从而保证采准工程的稳定性。为此,研究了中厚倾斜矿体卸压开采的理论方法,并在赞比亚谦比西铜矿进行了成功的试验和应用,取得了良好的技术经济效果。 展开更多

关键词 中厚倾斜矿体 卸压开采 地压控制

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综采面覆岩结构稳定控制的推采速度效应 被引量：13

4

作者 王猛 宋子枫 +3 位作者 勾攀峰 李杰 张盛 郑冬杰 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期463-470,共8页

开采速度会影响采空区矸石压缩变形,改变基本顶断裂岩块运移位态,影响覆岩结构稳定及矿压显现.采用理论分析和现场实测的方法,建立了考虑矸石压缩效应的"砌体梁"结构模型,分析了推进速度与矸石变形的内在联系,揭示了推进速度... 开采速度会影响采空区矸石压缩变形,改变基本顶断裂岩块运移位态,影响覆岩结构稳定及矿压显现.采用理论分析和现场实测的方法,建立了考虑矸石压缩效应的"砌体梁"结构模型,分析了推进速度与矸石变形的内在联系,揭示了推进速度对覆岩结构稳定及控制的影响规律.结果表明:随推进速度加快,关键块C下沉量及回转角呈近似负指数关系衰减,进而增加岩块间挤压程度与水平推力,对控制关键块滑落失稳有利;矸石压缩对关键块B触矸后运动影响不大,故分析回转失稳时应回归B块断裂回转至触矸的过程.回转失稳主要与采空区充填程度有关.因提速增加的岩块间水平推力有助于补偿滑落失稳产生的附加载荷,减小支架受力,一旦结构实现自稳,所需支架工作阻力将趋于恒定. 展开更多

关键词 推进速度 矸石压缩 覆岩稳定 矿压控制 支架受力

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灾害性群空区深部开采采场结构参数优化研究 被引量：9

5

作者 唐绍辉 黄英华 潘懿 《中国矿业》 北大核心 2009年第11期65-68,共4页

铜坑矿区内,多个矿体在垂直方向上呈重叠状产出,彼此之间相隔较近,甚至连在一起。多层矿体重复采动,多中段同时作业,形成了相互影响的复杂开采格局。经过30多年的大规模开采,已积累了数百万m3的采空区,开采技术难度大,地压控制极其复杂... 铜坑矿区内,多个矿体在垂直方向上呈重叠状产出,彼此之间相隔较近,甚至连在一起。多层矿体重复采动,多中段同时作业,形成了相互影响的复杂开采格局。经过30多年的大规模开采,已积累了数百万m3的采空区,开采技术难度大,地压控制极其复杂。在矿山岩体工程地质条件研究的基础上,采用核区强度理论、Bieniawski强度公式进行了采场矿柱、间柱的稳定性计算。基于弹性力学小变形薄板理论方法分析了顶柱安全厚度,提出了92#矿体采场合理的结构参数,为控制92#矿体安全开采提供了技术依据。 展开更多

关键词 群空区 深部开采 地压控制 参数优化

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金凤公司1号矿体试验采场稳定性及地压控制的实践 被引量：6

6

作者 宋世生 王志学 郭树林 《黄金》 CAS 北大核心 2006年第8期17-22,共6页

采场地压控制是空场采矿法开采工艺的关键环节。通过对金凤公司工程地质调查和岩体稳定性综合评价,提出合理的地压控制措施,优化采场结构参数和采场支护方法,并通过回采期间地压监测,确保了采场安全。

关键词 空场采矿法 采场稳定性 地压监测 地压控制

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膏体充填在下向充填采矿法中的应用 被引量：7

7

作者 蔡侯荣 艾显恒 《云南冶金》 2016年第4期6-9,14,共5页

河床下开采面临涌水量大、地表保护等难题,加上矿体埋藏较深,深部开采还面临地压大等诸多问题;通过采用尾砂胶结充填可以有效阻止围岩的移动和限制围岩变形,使开采过程趋于安全,充分回收矿产资源,最大限度降低贫化损失率;同时对尾砂进... 河床下开采面临涌水量大、地表保护等难题,加上矿体埋藏较深,深部开采还面临地压大等诸多问题;通过采用尾砂胶结充填可以有效阻止围岩的移动和限制围岩变形,使开采过程趋于安全,充分回收矿产资源,最大限度降低贫化损失率;同时对尾砂进行综合利用,缓解尾矿处理压力,坏境得到保护。 展开更多

关键词 下向充填采矿 尾砂 综合利用 膏体充填 水下开采 地压控制

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程潮铁矿联合开采采场的地压分布与控制 被引量：6

8

作者 张开新 王平 +3 位作者 裴明松 焦骜 汪创 商欢迪 《金属矿山》 CAS 北大核心 2016年第5期11-14,共4页

以程潮铁矿-430^-500m阶段矿体以2种采矿方法联合开采为工程背景,探究在2种采矿方法联合开采条件下采场的地压分布及采场的稳定性问题。以有限差分法理论为基础,运用FLAC^(3D)数值分析软件,模拟该矿体开采过程,根据模拟结果,分析采场的... 以程潮铁矿-430^-500m阶段矿体以2种采矿方法联合开采为工程背景,探究在2种采矿方法联合开采条件下采场的地压分布及采场的稳定性问题。以有限差分法理论为基础,运用FLAC^(3D)数值分析软件,模拟该矿体开采过程,根据模拟结果,分析采场的应力在开挖前后的变化情况、开挖前后的采场的安全系数和开挖过程中隔离矿柱的变形情况。根据具体情况,提出了相应的地压控制措施及相应的管理制度。 展开更多

关键词 联合开采 数值模拟 稳定性 地压分布 地压控制

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高峰矿区100号矿体结构稳定性评价 被引量：6

9

作者 黎全 陆峰 +1 位作者 叶粤文 毛建华 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2005年第1期80-82,共3页

叙述高峰矿区的地压显现特点,地压活动产生的根源以及岩体稳定性评判标准,评价了高峰矿区 100号矿体整体结构的稳定性,探讨 100号矿体残矿量回收的可能性。

关键词 高峰矿区 100号矿体 地压活动 岩体稳定性 治理 措施

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煤矿冲击地压地质灾害防治技术研究

10

作者 李鹏宇 朱东方 张超 《当代化工研究》 CAS 2024年第12期92-94,共3页

本文深入分析了冲击地压灾害发生的主要条件和影响因素,总结了目前煤矿冲击地压防治的主要技术措施。研究表明,煤层与围岩的冲击倾向性、采动应力集中及能量释放空间是诱发冲击地压的关键条件。复杂的地质构造、不合理的开采顺序与方式... 本文深入分析了冲击地压灾害发生的主要条件和影响因素,总结了目前煤矿冲击地压防治的主要技术措施。研究表明,煤层与围岩的冲击倾向性、采动应力集中及能量释放空间是诱发冲击地压的关键条件。复杂的地质构造、不合理的开采顺序与方式以及开采深度的增加会显著增大冲击地压的发生风险。针对性地采取压力监测预警、卸压、注水、支护加强等综合防治技术是避免和减轻冲击地压灾害的有效途径。本研究对指导煤矿安全科学开采、降低冲击地压灾害风险具有重要意义。 展开更多

关键词 煤矿开采 冲击地压 灾害防治 综合技术措施

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深井分段充填采矿应力演化规律数值分析

11

作者 郭力达 余斌 李宗楠 《有色金属（矿山部分）》 2024年第1期23-32,39,共11页

针对某矿山—700 m至—1100 m中段水平的典型采场布置方式,建立了数值分析模型,模型中段高度60 m,分段高度12 m。通过岩石力学试验,测试了矿岩、充填体力学参数,构建了1个原岩应力场状态和8个开挖与充填工作状态,并进行了逐次回采开挖... 针对某矿山—700 m至—1100 m中段水平的典型采场布置方式,建立了数值分析模型,模型中段高度60 m,分段高度12 m。通过岩石力学试验,测试了矿岩、充填体力学参数,构建了1个原岩应力场状态和8个开挖与充填工作状态,并进行了逐次回采开挖与充填过程的数值模拟。数值计算与分析结果表明,伴随着相邻中段的回采,矿体厚度逐渐变薄,中段水平矿柱中应力集中现象较为明显,且以水平应力集中为主导,水平应力最大集中系数达到2.7。竖直方向应力变化特征差异性较大,其中,在前3次序开挖过程中,上盘存在压应力卸载现象,下盘存在压应力集中的现象。等效应力计算结果表明,随着矿体变薄,应力集中系数逐渐增大,应力集中效应由下盘逐渐向矿体中部转移,最大应力集中系数为2.79,发生于矿体中部位置。充填前后的应力场结果分析表明,充填过程对改善应力场集中效应有明显作用,且随矿体变薄,充填体在降低应力集中方面的作用越明显,模型中降低水平应力集中系数可达0.63。 展开更多

关键词 卸压开采 水平矿柱 应力集中 数值模拟 地压控制

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巷道破碎带区域人工假顶下支护在深部铜矿的应用 被引量：1

12

作者 任育荣 张进 石海军 《甘肃冶金》 2023年第5期1-4,共4页

深部铜矿自1987年投产以来,随着开采深度的不断下降,巷道高地压现象明显,局部处于破碎带区域的分段运输巷道尤为突出,成巷不久随即产生片帮冒顶,严重威胁现场作业人员安全,制约采准、备采矿量按期形成,影响采场衔接。在以往支护方式出... 深部铜矿自1987年投产以来,随着开采深度的不断下降,巷道高地压现象明显,局部处于破碎带区域的分段运输巷道尤为突出,成巷不久随即产生片帮冒顶,严重威胁现场作业人员安全,制约采准、备采矿量按期形成,影响采场衔接。在以往支护方式出现“水土不服”支护效果不佳的情况下,结合现场实际提出的应对措施取得了一定的效果。 展开更多

关键词 铜矿 巷道破碎带 人工假顶 深部采矿 地压控制

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国外深井充填法矿山开采技术综述 被引量：5

13

作者 刘育明 马俊生 +4 位作者 郭雷 张爱民 陈小伟 张少杰 夏长念 《中国矿山工程》 2018年第6期1-6,共6页

本文收集分析了澳大利亚、加拿大、芬兰和瑞典等矿业国家深井充填的开采实例,简述了深井开采的采矿方法选择、地压控制等内容,并在此基础上提出了深井充填法矿山开采技术的应用建议,期望能为我国正在面临深井开采的矿山提供指导和借鉴。

关键词 深井充填开采 地压控制 支护

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FLAC 3D数值仿真方法在矿山压力与岩层控制实验教学中的应用 被引量：1

14

作者 张广超 宋维强 王冬 《科教导刊》 2023年第27期51-53,共3页

文章探讨了FLAC 3D数值模拟仿真方法在矿山压力与岩层控制实验教学中的应用。采用FLAC 3D数值仿真方法中的双屈服模型模拟采空区垮落岩体可以精确且直观地描述采场覆岩运动的规律,可弥补传统实验教学中的不足,同时培养学生解决工程实际... 文章探讨了FLAC 3D数值模拟仿真方法在矿山压力与岩层控制实验教学中的应用。采用FLAC 3D数值仿真方法中的双屈服模型模拟采空区垮落岩体可以精确且直观地描述采场覆岩运动的规律,可弥补传统实验教学中的不足,同时培养学生解决工程实际问题的创新实践能力和自主探索能力,有助于课本知识与实际工程应用的结合,对于该门课程的实验教学改革具有一定的指导和借鉴意义。 展开更多

关键词 采矿工程 矿山压力与岩层控制 FLAC 3D数值仿真 实验教学

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回采巷道围岩变形控制技术研究 被引量：1

15

作者 李立恭 《当代化工研究》 CAS 2023年第17期126-128,共3页

本文以3205工作面为背景,介绍了工作面基本情况,详细阐述了工作面支护参数,并对工作面矿压情况进行了分析,提出了相应的补强支护措施,通过矿压观测,验证了补强支护的合理性。

关键词 回采巷道 围岩变形 矿压显现 控制技术

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盘古山钨矿地压现状分析及控制对策探讨 被引量：3

16

作者 杨植根 皮俊明 《江西有色金属》 2005年第2期19-22,46,共5页

盘古山钨矿地压问题在我国脉钨矿山中具有典型的代表性。该矿20世纪90年代中后期开始,随着开采深度的加大和矿山资源消耗较快,为弥补资源不足和生产能力的下降,开始进行矿柱和残留矿体的回收,加上充填欠帐,由此引发系列地压问题。文章... 盘古山钨矿地压问题在我国脉钨矿山中具有典型的代表性。该矿20世纪90年代中后期开始,随着开采深度的加大和矿山资源消耗较快,为弥补资源不足和生产能力的下降,开始进行矿柱和残留矿体的回收,加上充填欠帐,由此引发系列地压问题。文章通过对盘古山钨矿地压现状调查、分析,提出了矿山地压控制措施。 展开更多

关键词 脉钨矿山 开采深度 地压活动 残矿回收 地压控制

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大采高短壁综采工作面矿压规律研究及顶板管理 被引量：3

17

作者 尚国银 张立辉 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第S01期64-70,共7页

在矿井厚煤层开采过程中,有时受条件限制需要布置短壁综采工作面,以提高矿井安全可靠度和煤炭资源采出率。大采高短壁综采工作面受煤层赋存条件、工作面布置、采高设计、生产组织等影响,采空区顶板不易垮落,容易出现采空区大面积悬顶,... 在矿井厚煤层开采过程中,有时受条件限制需要布置短壁综采工作面,以提高矿井安全可靠度和煤炭资源采出率。大采高短壁综采工作面受煤层赋存条件、工作面布置、采高设计、生产组织等影响,采空区顶板不易垮落,容易出现采空区大面积悬顶,从而引发工作面漏风、低氧、有害气体超限、飓风冲击、设备损坏等灾害事故;另一方面,由于回采过程中矿压显现与传统的长壁综采工作面不同,因此单一的研究方法很难准确总结出矿压规律。为更好地指导安全生产,通过采取矿压数据统计分析、钻孔裂隙窥视、地表塌陷对比等综合分析方法,对大采高短壁综采工作面矿压显现规律开展研究,证实了大采高短壁综采工作面矿压显现不明显,生产过程中一般不会出现立柱安全阀开启、漏顶、煤壁片帮、巷道离层或变形等现象;得出了大采高短壁综采工作面基本顶周期断裂位置并未出现在煤壁前方,一般也不会出现在支架控顶范围,而是折断于支架切顶线后方采空区内的结论。针对工作面存在的大面积悬顶事故风险,提出了工作面两端头顶板退锚、三角区顶板高压水预裂、施工临时挡风墙、三角区顶板预裂爆破、安全生产标准化管理等顶板管控措施。实践证明,通过采取上述措施,大采高短壁综采工作面采空区大面积悬顶问题得以解决,采空区顶板能够及时垮落,支架后及三角区充填效果良好,有效避免了顶板灾害及次生、衍生事故的发生。 展开更多

关键词 大采高 短壁 综采工作面 悬顶 矿压规律 顶板管控

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VCR采矿法在五龙沟金矿的应用 被引量：4

18

作者 祁焕斌 《黄金》 CAS 2017年第3期32-36,共5页

五龙沟金矿针对无底柱分段崩落采矿法(分层凿岩分层出矿)采矿损失贫化大,采场生产能力制约矿山发展等问题,以大中段、大间距高效放矿为实际需要,开展了VCR采矿法试验研究及应用。采用无切井拉槽法和扇形中深孔爆破联合拉槽形成堑沟式底... 五龙沟金矿针对无底柱分段崩落采矿法(分层凿岩分层出矿)采矿损失贫化大,采场生产能力制约矿山发展等问题,以大中段、大间距高效放矿为实际需要,开展了VCR采矿法试验研究及应用。采用无切井拉槽法和扇形中深孔爆破联合拉槽形成堑沟式底部结构。生产实践表明:该方法具有生产安全,爆破质量好,生产能力高等优点,为VCR采矿法在五龙沟金矿开采中的广泛应用奠定了基础。 展开更多

关键词 VCR采矿法 无切井拉槽法 扇形中深孔爆破 大直径深孔 球形药包 放矿控制 地压管理

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金川二矿区1138m分段道变形特征及稳定性研究 被引量：4

19

作者 马建青 《矿业研究与开发》 CAS 2003年第S1期88-91,共4页

通过对1138m分段道与分层联络道的变形监测,结合现场巷道破坏、工程地质条件、地应力环境、支护特性、采动影响等的调查研究,指出了采准巷道失稳的主要原因,并据此提出巷道支护时宜强不宜弱的观点和地压控制措施,为后续采矿的顺利进行... 通过对1138m分段道与分层联络道的变形监测,结合现场巷道破坏、工程地质条件、地应力环境、支护特性、采动影响等的调查研究,指出了采准巷道失稳的主要原因,并据此提出巷道支护时宜强不宜弱的观点和地压控制措施,为后续采矿的顺利进行提供了科学依据。 展开更多

关键词 盘区采矿 巷道稳定性 变形监测 地压控制 巷道支护

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煤矿采煤生产过程中冲击地压防治技术

20

作者 李同胜 《科学技术创新》 2023年第19期189-192,共4页

由于冲击地压的发生原因复杂、影响因素较多,导致煤矿开采生产过程中常发生动力灾害,严重威胁采煤安全,提出煤矿采煤生产过程中冲击地压防治技术。预测煤矿工作面冲击地压的时间、地点、规模,作为防治工作的判据,根据冲击地压危险等级,... 由于冲击地压的发生原因复杂、影响因素较多,导致煤矿开采生产过程中常发生动力灾害,严重威胁采煤安全,提出煤矿采煤生产过程中冲击地压防治技术。预测煤矿工作面冲击地压的时间、地点、规模,作为防治工作的判据,根据冲击地压危险等级,划定工作面的冲击危险区域,采用大直径钻孔卸压技术对冲击危险区域进行解危,达到冲击地压防治目的。采用设计技术对某实际工作面进行卸压解危后,工作面不同开采深度的煤粉量监测值均处于临界值以下,满足安全开采要求,证明该冲击地压防治技术是切实有效的。 展开更多

关键词 煤矿 采煤生产过程 冲击地压 防治技术

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