急倾斜矿体空场法开采的矿柱回收与卸压开采效果数值分析

矿柱回采方法不恰当,将致使大量矿柱残留采场而无法经济、安全地回收。为了解决上述问题,避免或消除深部开采产生的地压灾害,提出了间隔矿柱抽采法回采间柱,"V"型松动爆破并上盘底板松动爆破隔断开采,采用FLAC3D数值模拟了矿柱回采及深部卸压开采的应力变化过程,将数值模拟结果与实际开挖进行了对比,并在此基础上评价了矿柱回收及卸压开采的效果。结果表明:间隔抽采矿柱后,1 010 m中段第一分层顶柱及其以下保留的矿柱不会发生冒落,但上盘局部千枚岩会因长期拉伸疲劳破坏而垮塌,为了避免采空区顶板长期暴露、垮落而造成出矿贫化,必须加快出矿;"V"型松动爆破并上盘底板松动爆破隔断开采,降低了910 m中段开采的应力集中程度,基本消除了910 m中段开采时发生岩爆的应力条件;回收过矿柱的相邻采空区的分隔间柱,其回采宽度不应超过1/2;相邻两采空区都间隔抽采间柱并卸压开采后,960 m中段基本实现了垮塌的千枚岩或残留矿柱充填采空区,从而消除了采空区隐患。     

“V型”切槽顶板闭合方法研究

针对某萤石矿的薄脉急倾斜采空区,提出“V型”切槽顶板闭合法,即应用爆破技术在采空区上盘实施“V型”切槽,引起采空区闭合或形成自然平衡拱,从而消除上部采空区.借助材料力学推导了“V型”槽凿岩爆破位置的设计方法.应用有限元仿真了该采空区处理方法的力学原理.结果表明,“V型”切槽能引起采空区上盘向下盘移动,从而引起采空区闭合或形成自然平衡拱.该采空区处理方法技术可行,经济合理,简便适用.     

某铅锌矿巷道围岩破坏原因及治理对策分析

为了澄清1 330 m中段巷道发生冒顶、片帮及底鼓的原因,并预测深部各中段巷道的地压显现规律及治理对策,应用FLAC3D模拟实际开挖和开采过程,并分析巷道围岩的应力变化。结果表明:巷道地压显现是拉应力长期作用而发生疲劳拉坏的结果;南侧矿体无断层与巷道贯通,且离1 330 m中段巷道较远,其开采对巷道稳定性影响微弱;北侧矿体有正断层与巷道贯通,离巷道水平距离只有10 m,其开采是引起巷道围岩拉应力增大的主要原因,贯通断层是引起巷道围岩拉应力增大的次要原因;深部巷道应布置在矿体下盘分界线以外不小于15 m处;鞍部矿体采空,有利于1 330 m中段巷道卸压,对1 280 m中段巷道卸压效果微弱;确保断层附近顶柱的完整性,有利于降低巷道围岩的拉应力;对拉伸疲劳破坏的巷道,采用无预应力锚杆支护几乎不起作用。该结论与开挖、开采实践基本吻合。     

急倾斜煤层开采中的垮落防治

急倾斜煤层开采过程中和开采之后,回采工作面及其采空区中的保护煤柱和煤层顸底板一旦发生垮落可能会造成特别重大的安全事故。如何防治急倾斜煤层开采过程中垮落事故,是急倾斜煤层开采矿井必须要解决的问题。     

倾斜煤层断顶卸压模型试验研究

为研究倾斜煤层断顶卸压位置对煤岩体稳定性的影响,以双鸭山某矿的回采工作面为试验原型,开展地质力学模型试验。采用相似材料和模型架,模拟工作面回采区域的地质构造及煤层赋存的应力状态,通过数字图像相关方法(DICM)实时测试模型断顶前后煤柱、煤体和顶板区域的变形场。结果表明:在巷道紧邻煤柱上部实施断顶,巷道及煤柱内侧出现明显变形集中区域,上覆岩体下沉,煤柱内侧受拉伸;在相邻采空区紧邻煤柱实施断顶,粗砂岩和细砂岩沿岩层界面发生界面滑动,但位移量较小;在煤柱外边缘以里3 m处实施断顶,采空区一侧煤体受上覆顶板压力作用发生塑性变形,煤柱体外侧塑性区产生水平位移,顶板下沉对巷道变形影响较小。煤柱外边缘以里3 m是最合理的断顶卸压位置。     

急倾斜煤层锚网喷支护开采技术研究与实践

介绍合山矿务局在煤层顶、底板岩性中硬及以上的薄至中厚急倾斜煤层中,应用锚网喷支护开采技术,有效地防止了地表塌陷和上部采空区垮落;改善了矿井的通风条件,保障了安全生产;取得了较好的经济和社会效益。可作为现有急倾斜煤层开采方法的一种补充,并对促进锚杆支护在急倾斜煤层开采中的推广应用具有积极的意义。     

乌东矿急倾斜特厚煤层水平分段综放开采顶板破断特征研究

为研究急倾斜特厚煤层水平分段综放开采顶板破断特征,基于急倾斜特厚煤层工作面顶板赋存条件并结合弹性力学,建立了急倾斜特厚煤层水平分段开采顶板力学模型。通过力学模型分析,推导出急倾斜特厚煤层水平分段开采后顶板沿工作面倾向方向的岩板破断判据及挠度公式,应用三角级数方法对挠度公式进行求解,确定了顶板沿倾向方向上最大挠度发生的位置关系式。理论研究成果在乌东矿南采区B1+2急倾斜特厚煤层水平分段综放开采中的工程应用表明,工作面沿倾向方向上推进到385 m时顶板发生破断,倾向方向顶板最大挠度坐标位置为y=325.78 m,顶板沿工作面倾向方向的最大挠度位于采空区中部偏下位置。表现为急倾斜特厚煤层顶板在工作面上方的非对称性破断;相似材料试验进一步验证了顶板挠度公式的合理性。     

近距离煤层群开采上保护层被保护层卸压瓦斯治理实践

为保障突出矿井近距离煤层群安全开采,本文基于上保护层开采时下邻近煤层卸压瓦斯治理的重要性,探讨采场动压影响下围岩变化与卸压瓦斯解吸运移的时空关系,研究瓦斯涌出形态和控制措施.结果表明:煤层组开采上保护层时,伴随工作面推进,底板煤岩系表现出时空滞后的蠕变特性;邻近层卸压瓦斯涌出按其对应工作面位置的活跃程度呈现出"四带"特征;被保护层卸压涌出占总瓦斯涌出量的70％以上,直接对被保护层进行目标抽采瓦斯是实现卸压瓦斯抽采最大化的最佳途径;在使用底板瓦斯道施工穿层钻孔抽采被保护层卸压瓦斯时,根据巷道顶板瓦斯层流情况,确定全负压通风并保持风速1.1m/s以上是保障安全作业环境优化条件.     

预防矿井发生内因火灾四项办法

正确选择矿井开拓和采矿方法,制定合理的通风制度,密闭采空区或局部充填隔离,是预防矿井内因火灾的有效方法。现分述如下。 一、正确选择开拓和采矿方法 无论开采薄煤层、厚煤层或者急倾斜煤层、缓倾斜煤层,都以采用石门、脉外巷道或公用脉外巷道方式为好。用这种方式,可以少留煤柱,少切割煤层,减少自然发火的危险。但在开采程序上,应遵守先上层后下层的原则。否则,上层煤容易受到破坏而自燃。当开采自燃性较强的煤层时,应采用由井田边界向井筒方向推进的后退方式。采矿时要尽量减少矿石受空气的氧化,及时密闭自热区,具体措施如下: 1.采用脉…     

矿震与冲击地压防治研究进展

矿震与冲击地压是采矿领域亟待解决的热点、难点和瓶颈问题,为了有效控制矿震与冲击地压,综述矿震定义与分类、矿压假说及矿震与冲击地压防治技术,回顾切顶卸压理论及其在中厚金矿采空区处理与卸压开采、中厚及以下煤矿沿空留巷中的应用,并比较其与110工法的差异。据此,给出矿震定义,指出矿震与冲击地压发生的条件类似,针对厚矿体开采提出深埋坚硬顶板控制爆破切槽放顶技术。研究表明：控制爆破切槽放顶技术仍然是未来矿震与冲击地压防治中释放并转移高地压的主要方法,它还可将深埋厚矿体的“砌体梁”简化成弹簧岩梁承载体系。     

临界距离老空水下薄煤层联合开采安全性分析

以现场实测结果为基础 ,利用数值模拟与反演方法分析了薄煤层联合开采的顶、底板破坏范围。根据分析的结果评价了临界距离老空水下薄煤层联合开采的安全性。     

安全高效矿井设计探讨

矿井设计阶段要准确掌握矿井的开采条件,针对存在的危险有害因素在工程上采取必要的措施。优化矿井的开采巷道,合理选择开采工艺、通风系统等,促进矿井生产高效,为安全高效矿井建设奠定条件。     

我国煤矿安全生产与监管中的三方博弈分析

煤炭开采是我国最大的高危行业之一，本文针对我国煤矿安全事故频繁的现状和特点，从煤矿的内部管理与政府对煤矿的监督两方面入手，深入分析了我国煤矿安全监管体制中行为原因而存在的问题，从而建立了我国煤矿安全管理中基于政府、煤矿和职工的三方博弈模型。根据博弈模型的求解结果，建立了能使三方达到均衡的加强煤矿安全生产和完善监管体制的几点建议。     

煤炭企业铁路路外安全之探讨

煤炭企业铁路多处于乡村以及山区丘陵地带,路外事故多发。总结目前共性问题,统计事故规律,是减少事故的重要方法。本文通过定性分析,先建立了树、网状模型,然后通过定量分析,计算出各因素权重比例,最后,采用结点管理的方法,提出了减少路外事故的重要途径为:建立健全路外安全管理机构及激励机制、采用科学的路外安全管理办法、强化教育提高人们安全意识。     

矿井采掘系统安全生产诊断评价

采掘系统作为矿井生产的重要场所,其安全性和稳定性是保障矿井安全生产的前提。根据事故调查统计,结合现场实际情况,建立了包括顶板风险、瓦斯风险、火灾风险、水灾风险、有毒有害风险和其他风险6个类别、36项指标的多因素多级诊断评价指标体系。利用层次分析法确定各因素权重,在此基础上构建模糊综合评判模型,对采掘系统的本质安全状况进行评价。对漳村矿诊断评价结果表明:所建立的诊断评价指标体系较全面包含了矿井采掘系统的主要影响因素,能够辨识系统存在的安全隐患;模糊综合评判法作为采掘系统安全评价方法是实用有效的。     

煤层开采诱发地表裂缝成因数值模拟

为了通过分析地表裂缝的成因来研究采空区上覆火成岩非连续性破坏,根据现场数据和概率积分法确定了研究的岩土体范围,使用FLAC3D进行建模。布置6条监测线进行地表沉降监测,并与模拟得到的地表裂缝出现位置的变形数据进行对比,模拟得到了岩体塑性区的分布。结果表明,造成地表裂缝的主要原因是采空区上覆岩层中存在产状不均匀的火成岩,且位于松散层下方。采空区影响向上发展至火成岩底部造成火成岩边缘区域局部悬空。当采空区面积足够大时,火成岩上部拉应力超过其抗拉强度,进而发生断裂,松散层陷落导致地表裂缝。     

煤层条带开采整体安全系数确定方法研究

为评价工程中条带开采方案的煤层整体稳定性,确定开采方案的安全程度,基于强度折减原理,应用FLAC3D数值模拟软件,将工程实际与数值实验相结合,研究煤层条带开采对地表沉陷、围岩变形和破坏的影响,用安全系数对安全程度进行评价。提出条带开采整体失稳的临界状态判断标准为采空区之间及采空区至地表岩体塑性区域连通,并以地表最大沉降和顶板最大位移突然增大作为临界状态判断标准的验证条件,结果表明:应用强度折减原理进行数值模拟确定的条带开采整体安全系数与工程实际相吻合。     

Status and future tasks of coal mining safety in China

In general, contexts of coal mining safety involve technology, administration and socioeconomic environment as well. This paper presents statistical analysis of China coal mine accidents in recent years and analyzes the reasons causing coal mining high risk from technical and socioeconomic viewpoints. Social and economic reform has been unleashing social, economical factors that are driving a fundamental transformation of new workplace safety problems and making China coal mining safety take on Chinese features. Compared with major state-owned and local state-owned coalmines, township and village coalmines are most dangerous coal mines with highest occupational risks. The incidence and death toll of ceiling accidents are higher than those of accidents such as gas, machinery, electricity, transportation, flood, and fire. New organizational risks appeared with rapid development of state-owned coal mines’ reorganization. Low skilled labors restrict both technical renovation and safety management. The Government has adopted a systematic arrangement to improve coal mining safety such as closing the township and village coalmines that cannot meet the standard of safety, reinforcing the supervision over coal mining safety, strengthening technological renovation and enhancing work safety input.     

基于文本挖掘的煤矿安全隐患分析

为充分有效利用煤矿安全隐患数据,揭示安全隐患数据中隐藏的重要信息和潜在规律,用于指导安全管理实践,在对安全隐患数据进行预处理的基础上,利用词云和词频统计方法展现安全隐患概况,运用文本挖掘技术和社会网络分析方法研究煤矿安全隐患信息的关联关系和分布规律。结果表明,将文本挖掘技术和社会网络分析方法应用于文本型安全隐患数据分析具有可行性,有助于煤矿企业提高对安全隐患数据的认知并制定合理的安全隐患治理措施。     

绿色开采创新理念与矿区可持续发展

根据矿区的环境现状,提出了一种煤矿开采的创新理念--绿色开采.针对目前煤炭开采过程中的固体废弃物、污水、有毒有害气体、矿区地表下沉等诸多污染问题,论述了绿色开采的具体措施,旨在构建和谐矿区,实现矿区的可持续发展.