矿柱

摘要： 随着采矿逐渐向深部发展,冲击地压灾害频繁显现,特别以大空间赋存采空区的坚硬顶板整体冒落引发的冲击灾害严重影响着矿山安全高效发展。以东升庙铜矿11号矿体+850 m水平以上采空区围岩冒落诱致冲击灾害为研究背景,应用工程类比法,建立了冲击力学模型,即将冒落体简化为圆柱体冲击垫层,将矿柱简化为梁结构。基于材料力学理论、应力扩散理论,建立了受冲矿柱内部最大拉应力、剪应力、挠度与垫层厚度的关系式,进一步研究了3个力学响应量随垫层厚度的变化规律以及垫层最佳设置厚度,并应用FLAC^(3D)数值模拟对理论分析最佳垫层厚度的有效性进行了验证。研究结果表明:(1)冒落体对垫层的最大冲击力以及此时在垫层中的位移随垫层厚度增加而分别减小和增大,同时2者减小和增加的幅度均随垫层厚度增大而减小;(2)矿柱内最大拉应力、最大剪应力、最大挠度均随垫层厚度的增加而减小,同时减小的幅度也随垫层厚度增加而减小;(3)从经济节约、安全有效的角度出发,分析了垫层最佳设置厚度,认为设置厚度18 m左右的垫层是最合理的。研究成果可以为矿山采空区处理、山地道路棚洞防护等工程提供理论指导与经验参考。

摘要： 以3个矿柱同时回采为例,运用FLAC^(3D)建立了有限元模型并进行分析,采用控制变量法研究了在不同的矿柱一次回采高度、矿柱跨度、矿房宽度和充填体强度条件下充填体侧向位移的变化规律。结果表明,3个矿柱同时回采时,充填体双侧侧向位移值大于单侧侧向位移值,充填体侧向位移最大值出现在回采矿柱高度中间位置,由靠近中央位置向两端逐渐减小;充填体最大侧向位移值随着矿柱跨度和一次回采高度增加不断增大,与矿房宽度和充填体强度呈负相关,充填体侧向位移的影响敏感程度由大到小顺序为:矿房宽度、矿柱跨度、一次回采高度及充填体强度。

摘要： 针对某急倾斜薄矿脉钨矿床在采用普通留矿法开采时出现的围岩易发生板裂状垮落、采幅无法控制、只能局部挑采等问题,采用数值模拟手段模拟3种不同支护情况(无矿柱、原生矿柱、人工矿柱)下的上下盘围岩状态,结果表明:随着矿体不断上采,岩体释放的能量逐渐增大,能量变化具有一定的规律性,且在上采至一定高度后各支护方案之间表现出了明显的差异;结合位移变化情况分析,预设原生、人工矿柱对围岩的控制效果达到了矿山设计要求,而设人工矿柱的矿房在回采结束后,可以通过人工溜井回收矿石,矿石损失率较小,且不影响采场人行井与回风线路的布置。因此,建议采用人工散体矿石作为支柱支撑矿房回采薄矿脉。

摘要： 针对缓倾斜、多层矿体平行产出的特征,前期采用分段空场法、大直径深孔崩矿空场嗣后充填法,存在无法实现对盘区间柱的回收,矿石损失率较大,造成极大的资源浪费。根据矿体特点,将相邻的多盘区作为一个整体“大区”进行综合考虑,即采用连续开采模式,提出了大盘区阶段空场嗣后充填连续采矿法,具有资源回收率高、开采效率高、采场结构优化、废石不出坑与低成本充填等优点,可实现井下采矿作业集中化,促进矿柱资源的回收利用,延长矿山服务年限。

摘要： 金属矿山采空区灾害形式具有复杂性、多变性、突发性的特点,采空区若不及时处理,不仅容易引起矿山安全事故,残留的矿柱还会造成资源浪费。研究以雅满苏铁矿为依托,在采空区探测的基础上,结合矿山采空区特点,提出了崩落法处理采空区的工作方案,通过先崩落间柱,后崩落顶柱的方式完成了采空区处理和残矿回收。

摘要： 某铜矿围岩稳固性好,矿体埋深较浅,埋深152~203 m。为了确保地表的稳定,采用FLAC3D有限差分程序法来模拟地下开采对地表稳定性的影响分析,同时计算分析了地下矿体逐段开挖逐段充填对采场及地表稳定性的影响。模拟计算结果表明该岩层移动是一个自下而上传递的动态过程,该地下矿体采用“留矿空场嗣后充填”采矿方式可有效降低围岩变形和地表下沉,地下开采对地表产生的下沉变形很小,仅为1.8 cm,同时地表未产生塑性扰动区,说明地表是处于安全稳定的状态。研究结果为该深部矿体安全高效回采和地表安全稳定提供了理论依据和技术指导。

摘要： 矿产资源属于自然界中的不可再生资源,其储量非常有限。为了能够最大程度地开采矿物资源,避免矿产资源不必要的浪费,矿柱的回采势在必行。然而,随着地下矿床的开采,地应力对采矿工作的影响不可避免,矿柱的回采更是如此,回采的同时必须要做好地应力的处理。因此,基于某铅锌矿上部中段现行的顶底柱回采技术,针对其不足之处,提出了一种新型的顶底柱、边角残矿回采技术方案。解决了之前开采技术中存在的采切效率、安全性、贫化率和损失率方面的问题,提高了矿区的经济效益,也为同类型矿山的矿柱回采方案设计提供了一个思路。

摘要： 根据矿体赋存条件和机械化点柱式上向水平分层充填采矿法的工艺特点,结合矿柱的承载机理和锚杆支护作用原理,分析采场内矿柱的受力特点,科学设计矿柱和锚杆支护参数,结合矿山工程实例,计算确定矿柱尺寸为4m×5m(长×宽,其中宽度方向为倾向方向),矿房跨度为8m,锚杆长度为2.2m,锚杆直径为20mm,锚杆间排距为800mm,并通过优化充填工艺,充分发挥充填体在空区管理中的作用,实践证明对提高控顶效果有显著作用,具有明显的安全管理意义。

摘要： 针对某铜矿以急倾斜矿体为主、矿体中厚、品位高、围岩稳固的特点,选择了浅孔留矿嗣后充填采矿法,同时阐述了该采矿方法的开采工艺。为了确保生产过程中该采矿方法安全使用的可靠性及合理性,采用岩土FLAC^(3D)软件对矿房长度44 m、间柱宽6 m、顶底柱高12 m、中段高度145 m的采场结构参数进行稳定性分析论证,模拟结果表明:在充填的情况下,该采场结构参数具有一定的可行性、合理性和安全保障性;分段开采后顶板产生的塑性区高度有限,说明该矿山现在采用浅孔留矿嗣后充填采矿法开采,采场顶板整体是有稳定保障的,不会对顶板造成显著的安全影响。同时也验证了该采矿工艺具有安全、合理可行、效益高的优势,为矿山的安全高效生产提供了理论依据支撑。

摘要： 云锡卡房分公司I-9矿体多年来一直采用普通全面法开采,随着高效开采技术的应用,采空区形成的速度呈现大幅增长的趋势,局部一些矿柱及空区顶板已发生明显的开裂、离层破坏并且存在异响现象,这些现象表明,随着时间的推移,地压活动将越来越突出,为了弄清楚该矿体后期采动过程应力应变的变化趋势,在结合现场实际、有限元模拟及矿柱力学稳定性分析的基础上,采用位移传感器、钻孔应力计及声发射传感器对卡房1-9矿体顶板、矿柱的稳定性进行监测.确定回采过程中矿柱、顶板的受力状况.掌握采场地压的变化规律,为后续矿体的开采提供参考.

摘要： 根据高山石膏矿现场节理裂隙的调查，对岩石质量指标进行估算。按照NGI岩体质量分类法对该矿区岩体质量进行了分类，并分别计算了岩体强度和矿柱强度。通过分析矿柱安全系数对该矿矿柱的稳定性进行了专项分析，结果表明采空区矿柱处于稳定状态，所得结论与实际相符。

摘要： 本文提出基于径基函数网络、一次二阶矩法和数值分析方法的深部岩体工程随机分析新方法.用径基函数网络来逼近岩体工程极限状态函数及其偏导数,然后计算极限状态函数的统计矩,求解可靠度和风险失效概率.进行了某矿山矿柱随机可靠度分析,通过实例对比研究,说明了新方法的实用性.

摘要： 本发明中公开了一种用于水平矿柱回收的矿房充填结构及利用该矿房充填结构进行水平矿柱回收的方法；在矿房回采结束后对矿房进行充填，通过矿房充填结构的设置为水平矿柱的回采提供安全作业条件，实现了阶段矿柱的安全回收；矿房充填结构的底部采用钢筋骨架结构，在钢筋骨架结构中进行胶结充填，在矿房充填结构上部形成用于对阶段矿柱进行支撑的底板，对矿房内的水平矿柱进行稳定的支撑，保证了水平矿柱在分层回采过程中的安全性；采用该回收方法可实现对水平矿柱的全部回收，提高了矿产资源的利用率。

摘要： 本发明公开了一种钢筋混凝土人工矿柱构筑方法，将采空区高度精确等分，按等分高度预制单元体，将预制单元体按从上往下倒装的方式装配，与采空区顶板接顶的预制单元体通过锚索构件固定，与接顶预制单元体相邻的下一个预制单元体通过接续杆构件与锚索构件的下端可拆卸连接，后续预制单元体依次与上一个预制单元体之间通过接续杆构件连接，最后一个预制单元体嵌装于其上方预制单元体和采空区底板之间。预制单元体利用锚索和接续杆牢固连接于顶板下方，借助重力和拉力作用迫使顶板产生一定下沉压缩预制单元体间的安装缝隙，使人工矿柱完全连接为一整体。对提高采空区稳定性、以人工矿柱转换原生矿柱降低资源损失、确保矿山安全开采意义重大。

摘要： 本发明涉及采矿技术领域，具体涉及一种无矿柱留设及无巷道掘进资源共采方法，在铝矿石层设置共采工作面，并在共采工作面布设放矿支架，通过放矿支架支撑煤层，并在放矿支架靠近共采工作面的一侧设置前刮板输送机，在放矿支架远离共采工作面的一侧设置后刮板输送机；对铝矿石层进行切割开采，并通过前刮板输送机将铝矿石输送至转载机；在对铝矿石层完成一次切割开采后暂停，放下放矿支架的放煤板进行煤炭开采，使煤炭掉落至后刮板输送机，并经由后刮板输送机输送至转载机；在开采出下部铝矿石后放出上部顶煤，从而实现煤铝共采。通过切顶卸压留出工作面的顺槽巷道，减少巷道掘进和矿柱留设，大大提高生产效益。

摘要： 本发明公开了一种矿区地下水库矿柱坝体稳定性评价方法，尤其是公开了一种煤矿地下水库煤柱坝体稳定性评价方法。本发明可实现对煤矿地下水库煤柱坝体稳定性的评价，为地下水库建设与长期运行安全提供了保障。本发明的方法应用于煤矿地下水库煤柱坝体稳定性评价方面，克服综合指数法及模糊评价法各自的缺陷，将综合指数法与模糊评价法利用数学公式综合分析，提出了适用于煤矿地下水库煤柱坝体稳定性的评价方法，提高了评价的准确性与科学性。

摘要： 本发明提供了一种盘区矿柱超前卸压嗣后充填开采方法，包括以下步骤：分块：将矿柱在高度方向上按照设定的高度分为若干阶段，将每个阶段沿所述矿柱的走向按照设定的尺寸分为若干矿块；卸压：在每个阶段由中间位置分别向两侧逐个矿块卸压爆破，每侧由第一阶段向最后一阶段逐层超前其后一阶段至少一个矿块进行卸压爆破；回采：在每阶段由中间位置分别向两侧逐个矿块回采矿石，每侧已卸压爆破的矿块多于已采出的矿块；充填：所述矿块采出矿石后立即用尾砂和水泥胶结充填。利用上述方法逐层超前其后一层卸压爆破，实现了安全高效的回收矿柱。

摘要： 本发明提供一种崩落转充填过渡分段及隔离矿柱联合开采方法，属于采矿技术领域。该方法采用上向进路胶结充填法依次进行三个小分层的回采，阶段运输巷道布置在脉外，通过采场联络道连通矿体；沿矿体走向进行进路的布置，按照“隔一采一”顺序回采，通过铲运机铲装矿石后运搬至溜井，并及时进行充填，当充填体具有足够强度后，采用后退式崩落法进行桃形矿柱的回采，在脉外布置分段运输巷道，通过采场联络道在桃形矿柱中间部位布置凿岩巷道，采用锚杆进行支护后，打上向扇形孔，采用后退式崩落。本发明由后退式崩落法及上向进路胶结充填法组成，提高了矿石回收率，有利于矿山的可持续性发展。

摘要： 本发明涉及一种矿房矿柱结合处的炮孔施工方法和结构，涉及爆破回采领域，施工方法，包括以下步骤：矿柱回采；在矿柱采空区与矿房结合面上安装预制炮孔；用充填体充填矿柱采空区；向预制炮孔内装药，并实施爆破。炮孔安装结构包括预制炮孔，预制炮孔的上下两端分别与巷道的顶板和底板连接，预制炮孔紧靠矿柱采空区与矿房结合面，矿柱采空区充填有充填体，预制炮孔内填充有炸药。本发明的有益效果是：该炮孔施工方法使用了预制成型的预制炮孔，实现了对矿体边界的精准控制。使矿房矿柱结合处炮孔施工难度显著下降，施工精度明显提升，贫化率降低了30％以上，损失率降低了50％以上。

摘要： 一种基于应力分布的矿柱布置方法，该方法包括以下步骤：1)中央矿柱的布置：在矿房(A)的中央设置中央矿柱(1)；2)主矿柱的布置：在中央矿柱(1)的周围设置主矿柱(2)，且主矿柱(2)位于中央矿柱(1)与矿房(A)的边界之间；其中，主矿柱(2)的尺寸小于中央矿柱(1)的尺寸。本发明根据矿山应力分布情况对矿柱进行布置，首先在矿房的中央设置中央矿柱，然后在中央矿柱的周围均匀布设主矿柱，主矿柱与中央矿柱相配合以提供反力抵抗顶板弯曲，顶板安全系数高，从而提高矿房稳定性，确保采场安全。

摘要： 本发明公开的属于采矿工艺技术领域，具体为一种等比错位拉槽及非线性定向控制爆破回采矿柱，包括一种回采方法，具体步骤如下：S1，多个分段垂直对应，分段之间呈平行状，相邻盘区巷沿房间柱中间位置掘进两条相向凿岩巷20m，沿矿房空区施工切割横巷，中间24米长的间柱内的切割横巷两头，同样进行潜孔钻掘进侧向扇形孔；S2，切割横巷等比错位拉槽，且根据控制补充空间为25％～30％，正排定向控制爆破排面数为切槽距端部20m长，等比区分控制爆破方向；S3，房间柱跨度达64m，本发明不仅可以降低大块产出率，而且不需要人为创造新的自由面，可降低回采成本及提高人员作业安全。

摘要： 本发明公开了一种安全性好、资源回收率高、回采工艺流程简单、效果好的适用于电耙出矿的“Y”型顶部楼板式矿柱回采方法。本发明采用电耙设备出矿工艺，相比于无轨设备出矿，采掘工程量小，投入成本少，改善了作业环境；采掘工程均布置在矿体外围，回采作业安全性高，贫化率低，采矿工艺流程简单；“Y”型顶部原生矿柱相比于规则矿柱顶部胶结充填体，稳定性好，回采效果好，回收率高，增加矿山企业经济效益。