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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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北京西山侏罗纪煤田矿震与地质灾害的关系 被引量：11
2
作者 纪玉杰 《北京地质》 2002年第3期11-21,共11页
北京西山侏罗纪煤田开采中常产生强烈的破坏性冲击地压 ,是各煤矿生产中严重的井下安全隐患 ,成为本市十大工业灾害之一。本文作者在多年的地质灾害调查和对京西煤炭开采历史进行分析的基础上 ,结合西山地质构造特点提出 ,冲击地压发生... 北京西山侏罗纪煤田开采中常产生强烈的破坏性冲击地压 ,是各煤矿生产中严重的井下安全隐患 ,成为本市十大工业灾害之一。本文作者在多年的地质灾害调查和对京西煤炭开采历史进行分析的基础上 ,结合西山地质构造特点提出 ,冲击地压发生时常伴随明显的矿震。矿震的强度受煤质和煤层顶底板性质、地质构造和区域应力场、煤田开采技术和开采深度等因素制约。破坏性矿震除直接对矿山安全生产和矿工生命造成直接的危害外 ,还常与采矿有关的矿山塌陷等地质灾害相伴发生 ,对地面居民地建筑物和居民的生命财产安全构成威胁。认为各井田以保安煤柱 (或煤带 )为采掘对象的生产活动是促发矿震的主要人为扰动因素 ,建议在有计划地搬迁地表居民地后规划开采 ,否则应立即强令禁止。 展开更多
关键词 冲击地压 矿震 地质灾害 保安煤柱 侏罗纪 煤田 北京
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鹤岗煤矿开采诱发地震研究 被引量：20
3
作者 张凤鸣 余中元 +5 位作者 许晓艳 杨文东 张世忠 张景生 刘铁军 周皓 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2005年第1期139-143,共5页
对鹤岗煤矿开采诱发地震的生成环境、活动与破坏特征及震源机制进行了分析,提出鹤岗矿震的孕育和发生受到人为采掘因素和区内构造应力场的双重作用。在特定的构造物理条件和地球动力学环境下,深部采矿使井下断裂构造从稳定状态逐渐活动... 对鹤岗煤矿开采诱发地震的生成环境、活动与破坏特征及震源机制进行了分析,提出鹤岗矿震的孕育和发生受到人为采掘因素和区内构造应力场的双重作用。在特定的构造物理条件和地球动力学环境下,深部采矿使井下断裂构造从稳定状态逐渐活动或蠕动,致使局部活化。矿震具有震源浅、对地表破坏强的特点。震源机制表现出断层的运动方式有走滑断层,也有正断层和逆断层。 展开更多
关键词 采矿诱发地震 生成环境 灾害特征 震源机制
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基于微震监测的采动工程效应及矿震孕灾机理 被引量：10
4
作者 吕鹏飞 陈学华 +1 位作者 宋卫华 周年韬 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2017年第3期1399-1404,共6页
为研究煤矿开采引发的工程效应及其对矿震的控制作用,以东滩煤矿为工程背景,基于微震监测数据,分析微震震源分布与垂直应力二次分布和超前支撑压力分布的关系,划分了顶板冒落袋和裂隙带高度.结果表明:震源点随工作面开采主要集中在裂隙... 为研究煤矿开采引发的工程效应及其对矿震的控制作用,以东滩煤矿为工程背景,基于微震监测数据,分析微震震源分布与垂直应力二次分布和超前支撑压力分布的关系,划分了顶板冒落袋和裂隙带高度.结果表明:震源点随工作面开采主要集中在裂隙带和应力升高区,且震源先是在老顶集聚,然后逐渐向上发展,开采过后又恢复到老顶附近;微震频次与支撑压力分布趋势基本一致,微震能量峰值相对支撑压力峰值具有一定的滞后性,采用公式Y_E=M_E+Δd表示;微震监测揭示的覆岩冒落带和裂隙带高度分别为37.8 m和95 m.研究结果采用了数值模拟进行验证.最后运用Burgers模型阐述了矿震孕育的应力、应变、应变速率及能量的变化机理. 展开更多
关键词 采矿工程 矿震 微震监测 采动工程效应 孕灾机理
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煤瓦斯突出研究方法探索 被引量：8
5
作者 孙叶 谭成轩 +3 位作者 孙炜锋 王瑞江 吴树仁 陈群策 《地质力学学报》 CSCD 2007年第1期7-14,69,共9页
构造应力、能量集中与采动应力叠加,是煤瓦斯突出的根本原因,是现今构造活动的表现,由现今地壳失稳所致,属于地质力学问题。借鉴李四光倡导的地震地质工作经验,从现今活动构造体系研究入手,采用岩石力学与构造应力场的研究思路方法、技... 构造应力、能量集中与采动应力叠加,是煤瓦斯突出的根本原因,是现今构造活动的表现,由现今地壳失稳所致,属于地质力学问题。借鉴李四光倡导的地震地质工作经验,从现今活动构造体系研究入手,采用岩石力学与构造应力场的研究思路方法、技术,结合地壳稳定性评价实践经验,探索煤瓦斯突出减灾防灾的基本思路。 展开更多
关键词 煤瓦斯突出 构造应力 能量集中 采动应力 岩石力学 构造应力场 减灾防灾
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采动作用下磷矿山边坡变形破坏机制和影响范围研究
6
作者 周雷 王勇 +1 位作者 刘永志 陶通伟 《防灾科技学院学报》 2024年第2期87-99,共13页
以磷矿山边坡为研究对象,通过现场地质调查和离散元数值模拟手段研究其变形破坏机制。采用InSAR监测技术对矿区地表形变进行回溯,并结合有限元数值模拟手段模拟滚石运动轨迹,综合分析影响范围。研究结果表明:在采动作用下,采动裂隙由应... 以磷矿山边坡为研究对象,通过现场地质调查和离散元数值模拟手段研究其变形破坏机制。采用InSAR监测技术对矿区地表形变进行回溯,并结合有限元数值模拟手段模拟滚石运动轨迹,综合分析影响范围。研究结果表明:在采动作用下,采动裂隙由应力集中导致从采空区边界开始扩展。坡体一直处于形变状态,其裂隙范围随开采区域扩增而增大,上覆岩体整体弯曲下沉,向临空方向倾覆和断裂。地下采动造成大面积的地面沉陷,且坡脚至坡顶范围是滚石的必经之地。磷矿山边坡的变形破坏机制可以总结为采空—拉裂—蠕滑—倾倒。 展开更多
关键词 地下采动作用 磷矿矿山崩塌 采动裂隙 灾害影响范围 InSAR监测 数值模拟
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高位硬厚岩层采动覆岩结构演化特征及致灾规律 被引量：15
7
作者 张培鹏 蒋力帅 +2 位作者 刘绪峰 张贞良 刘旭 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第5期852-860,共9页
针对工作面赋存高位硬厚岩层的地层条件,采用相似材料模拟试验方法,制作了工作面上覆单层和两层高位硬厚岩浆岩的相似模型,研究了开采过程中的覆岩结构及其演化特征;通过力学理论分析,揭示了上覆岩层的破断规律及覆岩结构的形成机制;分... 针对工作面赋存高位硬厚岩层的地层条件,采用相似材料模拟试验方法,制作了工作面上覆单层和两层高位硬厚岩浆岩的相似模型,研究了开采过程中的覆岩结构及其演化特征;通过力学理论分析,揭示了上覆岩层的破断规律及覆岩结构的形成机制;分析了典型采动覆岩结构的致灾规律,并采用工程实例进行验证。研究结果表明:单层硬厚岩层初次破断前、周期破断阶段分别形成"梯"型、"Γ"型覆岩结构;两层硬厚岩层条件下,下位硬厚岩层破断前形成"梯"型覆岩结构,上位硬厚岩层破断前后分别形成"梯-Γ"型复合覆岩结构、"F"型覆岩结构;工作面上覆岩层破断角α在(45°,90°)区间内,破断迹线总是与岩层层面成一定夹角。高位硬厚岩层条件下集中应力高、积聚能量大,易诱发静载型动力灾害;"梯"型覆岩结构失稳易诱发动力灾害及离层水(气)突涌现象;"Γ"型覆岩结构失稳易诱发动力灾害,但不易发生离层水或瓦斯突涌。 展开更多
关键词 高位硬厚岩层 相似模拟试验 采动覆岩结构 破断机制 致灾规律
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