露天矿山隐伏盲空区精确探测及爆破优化设计

隐伏盲空区是严重威胁露天矿山正常采矿作业的安全隐患,应予以探明并处置。针对露天矿隐伏盲空区探测难度大、崩落处置爆破设计精度差等问题,以白马铁矿1号溜井盲空区为例,首先基于矿山历史资料,利用钻探手段,初步圈定盲空区异常分布范围;然后运用钻孔激光扫描设备进行三维精确扫描,获得盲空区塌腔三维形态和真实边界,并以实测数据为基础,利用逆向建模方法,构建盲空区三维可视化模型;最后根据盲空区的三维空间特征和分布条件,进行爆破分区及参数优化设计。结果表明:采用钻探圈定结合三维激光精确扫描建模的综合探测方法,可获得露天矿山盲空区的可靠信息,准确掌握盲空区垮塌现状,进而为制定更为精准的爆破设计方案提供重要依据,最终达到消除盲空区的目的。研究结果对保障矿山安全生产具有重要意义,同时可为类似工程提供有益参考。     

国家安全监管总局矿山采空区灾害防治重点实验室

<正>中国安全生产科学研究院矿山采空区灾害防治实验室是国家安全监管总局授权的安全生产重点实验室,获得了实验室认可(CNAS)、计量认证(CMA),具有安全生产检测检验甲级资质。实验室定位于矿山采空区探测、风险评估、灾害监测等主要研究方向,综合应用地球物理、工程力学、信息通讯、微波遥感等前沿技术,开展理论研究、模拟实验、工程应用和人才培养,为我国矿山采空区灾害防治关键技术和共性技术研究提供实验和检测能力。实验室有各类大型科研仪器设备80余台/套,总价值3000余万元,并在北京密云投资4500万建成科研实验基地,拥有建筑面积3647.5m~2的地下实验室,在矿山采空区地压灾害、塌陷灾害、透水灾害防治关键技术创新研究方面具备鲜明特色。     

国家安全监管总局矿山采空区灾害防治重点实验室

中国安全生产科学研究院矿山采空区灾害防治实验室是国家安全监管总局授权的安全生产重点实验室,获得了实验室认可（CNAS）、计量认证（CMA）,具有安全生产检测检验甲级资质。实验室定位于矿山采空区探测、风险评估、灾害监测等主要研究方向,综合应用地球物理、工程力学、信息通讯、微波遥感等前沿技术,开展理论研究、模拟实验、工程应用和人才培养,为我国矿山采空区灾害防治关键技术和共性技术研究提供实验和检测能力。     

采空区精确建模信息系统实体模型交互接口开发

随着矿业的快速发展,Surpac,Dimine,3DMine等三维矿业软件在矿业领域得到了广泛的应用。为进一步完善自主研发的采空区激光扫描三维精确建模信息系统功能,在解析stl,dxf及dtm格式文件的数据结构及其三维实体数据存储规律的基础上,成功地开发了基于上述三种实体模型存储文件格式的采空区三维实体模型交互接口,实现了信息系统与目前主流三维矿业软件之间三维实体模型的交互。实用表明,所开发的接口能有效实现信息系统与其他三维矿业软件之间采空区三维模型的交互与共享,进一步完善了信息系统的模型数据输入输出功能,提高了其应用价值。     

基于概率积分法油气管道矿山采空区变形预测

采空区地表变形,严重威胁油气管道安全运行,本文提出了采用概率积分法预测沉陷区地表变形,首先构造水平沉陷数学模型,然后简析水平地表和倾斜地表的差别,并给出相关简图加以说明,并在水平地表沉陷模型的基础之上,修正水平模型的部分参数.通过西气东输一个灾害点论证了该模型预测的精度,从而说明了该方法在油气管道采空塌陷的预测分析中具有一定的指导意义.     

中国安全生产科学研究院矿山采空区灾害防治重点实验室

<正>中国安全生产科学研究院矿山采空区灾害防治重点实验室是国家安全监督管理总局授权的安全生产重点实验室,是我国第1个以"采空区"灾害为主研方向,进行多科学交叉的实验室,获得了实验室认可(CNAS)、计量认证(CMA),具有安全生产检测检验甲级资质,构建了我国采空区灾害防治领域仪器设备较为齐全的试验测试体系。在北京密云投资4500万建成科研实验基地,拥有建筑面积3647.5m~2的地下实验室,在矿山采空区地压灾害、塌陷灾害、透水灾害防治关键技术创新研究方面具备鲜明特色。     

高瓦斯沿空留巷采空区自燃危险区域数值模拟

为了掌握高瓦斯沿空留巷采空区遗煤自燃危险区域分布规律,指导工作面防灭火工作。采用数值模拟的方法,以首次采用沿空留巷技术的乌兰矿工作面为实例,模拟分析采空区漏风及氧化带三维分布规律。使用单因素分析法,分别模拟高位钻孔、上隅角埋管及地面钻孔抽采对采空区氧气浓度分布的影响。结果表明:多种瓦斯抽采措施下,工作面及沿空留巷均向采空区漏风,导致氧化带范围扩大,但不同抽采措施导致氧化带扩大的程度不同,高位钻孔抽采最弱,上隅角瓦斯抽采次之,地面钻孔抽采最强。沿空留巷附近及上覆采空区供氧时间长,自然发火危险性高。     

采空区危害型石膏矿山采动损害机理及控制研究

通过对采场矿柱和顶板的稳定性影响机理研究,并采用REPA二维分析方法进行数值模拟分析,得到采场变形至最终破坏的整个过程,从而得到了采动损害的某些规律。为防止采场的破坏,需加大矿柱尤其是应力集中区的中间矿柱尺寸,并加强对矿柱顶、底部的监测。     

瓦斯抽采下沿空留巷工作面采空区漏风机制研究

漏风对煤自燃有重要影响,研究漏风形成机制对工作面采空区防火具有重要的作用。针对采空区瓦斯抽采、上覆围岩裂隙发育对采空区漏风影响问题,以沙曲矿沿空留巷综放工作面为研究背景。根据采空区上覆煤岩特性选择经验公式计算采空区裂隙发育高度,分析了沿空留巷侧采空区上覆裂隙发育,现场实测了沿空留巷压埋管及高位钻孔中气体体积分数,并根据实测参数利用数值模拟分析了瓦斯抽采条件下采空区风流流场变化。结果表明:上覆裂隙成为采空区漏风通道,导通距离在27.2~37.2 m;在沿空留巷侧采空区回采距离100m,其氧气体积分数在10%以上,验证了采空区漏风去向;模拟结果显示,沿空留巷侧采空区立体空间范围内氧气体积分数均达到10%以上,模拟结果与实测基本保持一致。最终确定瓦斯抽采条件下沿空留巷的布置及煤岩裂隙发育是形成漏风通道的主要原因。     

矿山采空区灾害防治国家安全监管总局安全生产重点实验室召开学术委员会会议

正2016年12月27日,中国安科院在北京组织召开了矿山采空区灾害防治国家安全监管总局安全生产重点实验室(以下简称"重点实验室")2016年度学术委员会会议。学术委员会委员、重点实验室主任及相关科研人员共计20余人出席了会议。会议由重点实验室学术委员会主任蔡美峰院士主持,重点实验室主任、学术委员会副主任、中国安科院院长张兴凯同志出席会议并致辞。中国安科院矿山安全技术研究所副所长(主持工作)、学术委员会委员谢     

国务院安委会办公室下发《金属非金属地下矿山采空区事故隐患治理工作方案》

正日前,国务院安委会办公室下发了《金属非金属地下矿山采空区事故隐患治理工作方案》(以下简称《方案》)。《方案》指出,我国金属非金属地下矿山采空区总量大,分布范围广。据初步统计,到2015年底,全国金属非金属地下矿山共有采空区12.8亿m3,分布于全国28个省(市、区)。采空区易引发透水、坍塌、冒顶片帮等多种形式的灾害,往往造成大量的人员伤亡和财产损失。部分矿山企业忽视采空区治理,特别是历史遗留采空区得不到及时处     

考虑采空区压实效应的沿空掘巷煤柱设计方法研究*

为建立1种相对科学的沿空掘巷煤柱尺寸设计方法,采用理论与数值试验研究、现场试验等手段,基于采空区压实效应,分析各尺寸煤柱沿空掘巷掘采全过程围岩应力分布与变形。研究结果表明:采空区压实效应模拟研究方法能够模拟采空区应力恢复;掘巷过程中,煤柱内应力由小到大依次为:工作面倾向水平应力、工作面推进方向水平应力、垂直应力,在小尺寸煤柱内呈偏向采空区一侧的单峰分布,小尺寸煤柱逐渐向大尺寸煤柱过渡期间,内部应力量值开始比原岩应力小,随后逐渐增加至出现一定的应力集中,而实体煤帮中峰值应力不断降低,位置逐步向巷帮转移;受超前采动作用后,更大面积的煤柱会受高应力作用,大尺寸煤柱内垂直及水平应力集中系数逐步提高,工作面倾向的高应力区范围更广,当煤柱宽度不超过一定数值时,内部应力大小均低于掘巷过程中相应数值,大煤柱则具有相反的规律,实体煤帮中应力集中系数与掘巷时相比更大,峰值点向围岩深处进一步转移;研究结果通过工程实践检验,可为合理煤柱尺寸设计提供1种新的方法。     

综合施治 刻不容缓——武安市矿山采空区灾害综合防治工作调查及建议

武安市位于河北省南部，地处太行山东麓，国土总面积1806平方公里，境内蕴藏着丰富的煤、铁、大理石、石灰石、石英石等20多种可采矿种，其中煤炭和铁矿石地质储量分别为23亿吨和5．5亿吨。除少部分铁矿适合于露天开采外，绝大部分资源埋藏较深，适合地下开采。     

综合施治刻不容缓--武安市矿山采空区灾害综合防治工作调查及建议

武安市位于河北省南部,地处太行山东麓,国土总面积1806平方公里,境内蕴藏着丰富的煤、铁、大理石、石灰石、石英石等20多种可采矿种,其中煤炭和铁矿石地质储量分别为23亿吨和5.5亿吨.除少部分铁矿适合于露天开采外,绝大部分资源埋藏较深,适合地下开采.     

高瓦斯沿空留巷采空区自燃危险区域数值模拟北大核心CSCD

为了掌握高瓦斯沿空留巷采空区遗煤自燃危险区域分布规律,指导工作面防灭火工作。采用数值模拟的方法,以首次采用沿空留巷技术的乌兰矿工作面为实例,模拟分析采空区漏风及氧化带三维分布规律。使用单因素分析法,分别模拟高位钻孔、上隅角埋管及地面钻孔抽采对采空区氧气浓度分布的影响。结果表明:多种瓦斯抽采措施下,工作面及沿空留巷均向采空区漏风,导致氧化带范围扩大,但不同抽采措施导致氧化带扩大的程度不同,高位钻孔抽采最弱,上隅角瓦斯抽采次之,地面钻孔抽采最强。沿空留巷附近及上覆采空区供氧时间长,自然发火危险性高。     

中国安科院召开矿山采空区灾害防治国家安全监管总局安全生产重点实验室学术委员会第二次会议

正2015年12月29日,中国安全生产科学研究院在北京召开了矿山采空区灾害防治国家安全生产监督管理总局安全生产重点实验室学术委员会第二次会议。重点实验室学术委员会主任、中国工程院院士、北京科技大学蔡美峰教授及部分学术委员会委员出席了会议。重点实验室学术委员会主任蔡美峰院士主持了会议。中国安科院矿山安全技术研究所副所长、学术委员会委员谢旭阳同志作了实验室2015年度工作总结及2016年度工作计划的汇报。各