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充填条件下采空区稳定性分析

矿冶工程 2024年

作者：刘畅郭泽洋江飞飞简锡明郭晓强郭豫宁黄敏黄明发长沙矿山研究院有限责任公司金属矿山安全技术国家重点实验室中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室紫金矿业集团股份有限公司紫金(长沙)工程技术有限公司

对某矿山采空区稳定性进行了分析。首先对采空区现状进行了详细调查,明确其分布状态及体积;其次,基于FLAC3D模拟结果评价采空区现状及充填后的稳定性变化规律。结果表明,矿山主要存在5个采空区,分布在700～860 m中段,采空区总体积约40.4... 详细信息

对某矿山采空区稳定性进行了分析。首先对采空区现状进行了详细调查,明确其分布状态及体积;其次,基于FLAC3D模拟结果评价采空区现状及充填后的稳定性变化规律。结果表明,矿山主要存在5个采空区,分布在700～860 m中段,采空区总体积约40.45万立方米;当前采空区顶板不稳定,存在较大垮落风险,1#～4#采空区之间未贯通的岩体受力集中,塑性区贯通,有可能产生大规模失稳破坏;对700～820 m中段之间采空区逐步充填后,采空区失稳风险逐渐消除,不会影响700 m以下中段生产活动。建议优先对1#～4#采空区进行充填处理,降低采空区垮塌和贯通的风险。

关键词：采空区采空区稳定性数值模拟充填地下开采

增稠剂对膏体充填料浆流动特性的影响及其工程应用

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有色金属科学与工程 2024年第1期15卷 97-104页

作者：王志荣石锦民王新坤吴锐王石国能神东煤炭集团有限责任公司陕西神木719315 国能神东煤炭集团有限责任公司寸草塔二矿内蒙古鄂尔多斯017209 煤炭资源与安全开采国家重点实验室(中国矿业大学) 江苏徐州221116 江西理工大学资源与环境工程学院江西赣州341000

充填采矿法因其具有大量处置固体废弃物、控制地表沉陷、管理地压等优势广泛应用于地下矿山开采。充填料浆的流动性不仅影响其管道输送,也与充填料浆在空区内的自立性和封堵漏风性能密切相关。本文利用坍落度和稠度测试研究了增稠剂含... 详细信息

充填采矿法因其具有大量处置固体废弃物、控制地表沉陷、管理地压等优势广泛应用于地下矿山开采。充填料浆的流动性不仅影响其管道输送,也与充填料浆在空区内的自立性和封堵漏风性能密切相关。本文利用坍落度和稠度测试研究了增稠剂含量和浓度变化对充填料浆流动性的影响,进而分析了增稠充填料浆的自立和防堵漏风性能。在此基础上,开展了增稠膏体充填隅角的工业试验,评估了增稠膏体充填效果。结果表明:20万分子量的羟丙基甲基纤维素(20万HPMC)增稠剂可在10 s内快速溶解,满足连续充填作业的需求。随着20万HPMC含量增加,充填料浆的坍落度和稠度均呈二次多项式函数递减的变化趋势。当增稠剂含量一定,略微提高充填料浆的浓度将显著降低其流动性,改善其在采空区内部的自立能力。依据试验结果,考虑充填料浆在采空区内的自立性和封堵漏风功能,充填料浆的浓度为78%,20万HPMC含量为总固体质量的1‰效果更佳。工业试验结果证实了推荐的配比参数制备的充填料浆在隅角处满足自立性和封堵漏风的要求,隅角充填后CH4和CO浓度减少。研究结果可为充填料浆的增稠和充填技术应用提供参考依据。

关键词：增稠剂充填羟丙基甲基纤维素流动性

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高炉矿渣基充填胶凝材料的制备与工业应用

矿冶 2024年第1期33卷 21-25页

作者：党志超莱芜钢铁集团莱芜矿业有限公司济南271100

以高炉矿渣、尾砂、水泥为原料,用氢氧化钠作为激发剂制备充填材料,研究了养护龄期和原料掺量对充填材料抗压强度的影响。结合工业应用实践要求,确定最佳原料和激发剂掺量,制备充填胶凝材料,并将制备的胶凝材料用于矿山充填采矿过程,研... 详细信息

以高炉矿渣、尾砂、水泥为原料,用氢氧化钠作为激发剂制备充填材料,研究了养护龄期和原料掺量对充填材料抗压强度的影响。结合工业应用实践要求,确定最佳原料和激发剂掺量,制备充填胶凝材料,并将制备的胶凝材料用于矿山充填采矿过程,研究所制备充填材料的应用可行性。结果表明,充填材料抗压强度随试件养护龄期的延长先快速上升后趋于平缓,推荐充填材料养护龄期在21d以上;随着砂灰比的增加,充填材料的抗压强度降低,建议最佳砂灰比为4;随着料浆质量浓度的增加,充填材料的抗压强度先缓慢升高,后快速升高,推荐最佳料浆质量浓度为62%~70%;随着高炉矿渣掺量的增加,充填材料的抗压强度先升高后趋于平缓,推荐高炉矿渣掺量为20%;随着激发剂氢氧化钠掺量的增加,充填材料的抗压强度先升高后降低,推荐激发剂氢氧化钠掺量为25%;在高炉掺量20%、砂灰比4、料浆质量浓度65%、氢氧化钠掺量25%的条件下制备充填材料并养护21d,养护后充填材料的抗压强度可满足采空区顶板厚度为30m、岩体容重为2.5t/m^(3)、重力载荷计算为0.75 MPa的载荷要求,充填结构稳定,满足强度要求。

关键词：铁矿开采充填力学性能抗压强度

预控顶中深孔房柱嗣后充填采矿法在磷矿开采中的应用

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中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术 2024年第5期 34-37页

作者：伏晓斌贵州锦麟化工有限责任公司贵州贵阳550027

摩天冲磷矿矿体顶板围岩稳固性差,根据矿体开采技术条件,通过采矿方法研究并在实际生产中的应用与总结,提出采用预控顶条带中深孔房柱嗣后充填法进行采矿,该方法将矿房分为上下两层回采,首先采用浅采方式开采矿房上部,并对采场顶板采用... 详细信息

摩天冲磷矿矿体顶板围岩稳固性差,根据矿体开采技术条件,通过采矿方法研究并在实际生产中的应用与总结,提出采用预控顶条带中深孔房柱嗣后充填法进行采矿,该方法将矿房分为上下两层回采,首先采用浅采方式开采矿房上部,并对采场顶板采用锚网支护,再采用中深孔回采下部矿体,通过实践证明该方法能安全、高效的开采缓倾斜中厚磷矿体,可为类似工程地质条件下的矿体开采提供借鉴。

关键词：预控顶中深孔充填缓倾斜中厚磷矿

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基于排量控制的密实充填防砂技术探索与应用

中文科技期刊数据库（引文版）工程技术 2024年第1期 179-182页

作者：李月孤岛采油厂工艺研究所山东东营257231

目前砾石充填为挤压充填和常规循环充填,常规循环充填极易形成砂桥,造成压力骤升,产生充填密实的假象,影响判断;常规循环充填排量低,石英砂仅累积在滤套环空中,无法进入炮眼,在油井近井存在亏空或渗透率较低的情况下无法建立有效的高渗... 详细信息

目前砾石充填为挤压充填和常规循环充填,常规循环充填极易形成砂桥,造成压力骤升,产生充填密实的假象,影响判断;常规循环充填排量低,石英砂仅累积在滤套环空中,无法进入炮眼,在油井近井存在亏空或渗透率较低的情况下无法建立有效的高渗孔道,随着生产时间的延长,泥质、粉细砂堵塞导致液量下降快,影响开发效益。挤压充填压力高,费用高,部分油藏不需要过高压力,易破坏地层骨架,因此,需完善带压砾石充填防砂体系和配套优化,提升增油效果同时降低成本。

关键词：排量充填防砂密实度

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基于多种预测模型优选的充填体终了强度预测

世界有色金属 2024年第6期 37-39页

作者：范生武范生奎金诚信矿业管理股份有限公司北京101500 湖北宜化集团有限公司湖北宜昌443000

充填体抗压强度对于地下矿山安全生产具有非常的意义,为了准确判定充填体终了强度,采用多种预测模型对充填体终了强度进行优选预测:根据充填体抗压强度早期统计值,利用符合充填体抗压强度发展趋势曲线的多种预测模型对充填体早期强度统... 详细信息

充填体抗压强度对于地下矿山安全生产具有非常的意义,为了准确判定充填体终了强度,采用多种预测模型对充填体终了强度进行优选预测:根据充填体抗压强度早期统计值,利用符合充填体抗压强度发展趋势曲线的多种预测模型对充填体早期强度统计值进行模拟,优选出模拟精度最高的预测模型对充填体终了强度进行准确预测,并根据终了强度预测结果采取有针对性的补强措施以提高矿山井下充填的安全可靠性。实例证明:某地下矿山的8个充填采场,根据其早期7d的抗压强度统计值,采用GM(1,1)模型、微分verhulst模型及差分verhulst模型进行模拟值精度对比,对7个采场优选采用微分verhulst模型、对1个采场优选采用差分verhulst模型进行终了强度预测,并根据预测结果对各采场采取有针对性的补强措施,有效保证了矿山井下生产作业安全。

关键词：充填强度预测

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矿用充填复合管道安全技术要求及建议

煤矿机械 2024年第2期45卷 109-111页

作者：李冰晶安标国家矿用产品安全标志中心有限公司北京100013

矿用高压力充填复合管道是助推绿色矿山开采的辅助设备,针对矿山井下充填系统输送与长距离尾矿输送管道特点,耐磨管道的耐磨蚀、耐磨性满足矿山井非金属管道的要求。系统地阐述了该类产品现状、结构特点、安全技术要求以及合理化使用建... 详细信息

矿用高压力充填复合管道是助推绿色矿山开采的辅助设备,针对矿山井下充填系统输送与长距离尾矿输送管道特点,耐磨管道的耐磨蚀、耐磨性满足矿山井非金属管道的要求。系统地阐述了该类产品现状、结构特点、安全技术要求以及合理化使用建议,为生产企业和煤矿用户提供了一定的技术指导和参考。

关键词：充填耐磨长距离高压力技术要求

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湖南周源山煤矿采空区群钻井与充填施工工艺

能源与节能 2024年第2期 33-36,43页

作者：粟琼玉李奋强刘素平何荣华叶见玲邓拓湖南省工程地质矿山地质调查监测所湖南长沙410014

矿产资源开发利用过程中产生了煤矸石、废石、尾砂等,大量矿山废料堆放于地表,容易诱发泥石流、尾矿溃坝事故。同时矿床开采产生的地下大量采空区,容易诱发塌陷、矿震、滑坡、矿井突水等地质灾害。采空区群失稳成了煤矿安全生产的主要... 详细信息

矿产资源开发利用过程中产生了煤矸石、废石、尾砂等,大量矿山废料堆放于地表,容易诱发泥石流、尾矿溃坝事故。同时矿床开采产生的地下大量采空区,容易诱发塌陷、矿震、滑坡、矿井突水等地质灾害。采空区群失稳成了煤矿安全生产的主要危险源之一。结合一工程实践,对矿区地质特征及岩层的可钻性进行了分析和研究,探讨了煤矿采空区群的钻井成孔和充填施工的工艺技术方法;通过室内试验,获得了尾砂充填系统尾砂膏体的配比。采用信息化技术方法,建立了煤矿井下巷道及其采空区群的三维矢量化、可视化模型,对钻进成孔工程实践具有指导意义。

关键词：煤矿采空区群钻井充填尾砂配比

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铺龙湾煤业煤巷高冒区充填技术应用

江西煤炭科技 2024年第1期 51-53,56页

作者：张喜成山西铺龙湾煤业有限公司山西大同037000

针对铺龙湾81022巷高冒区的具体条件,分析了高冒区成因,对充填材料及充填工艺进行了研究。根据高冒区不同区域冒落的煤炭粒径的大小、煤炭堆积状态和裂隙分布将高冒区分成破碎区、离层区和断裂区三个区域;采用封固力FCC充填材料及相应... 详细信息

针对铺龙湾81022巷高冒区的具体条件,分析了高冒区成因,对充填材料及充填工艺进行了研究。根据高冒区不同区域冒落的煤炭粒径的大小、煤炭堆积状态和裂隙分布将高冒区分成破碎区、离层区和断裂区三个区域;采用封固力FCC充填材料及相应设备进行充填,结果表明充填体没有发生明显干缩变形和离层现象。

关键词：巷道高冒区充填 FCC充填材料