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联合监测及耦合分析在矿柱回采中的应用

联合监测及耦合分析在矿柱回采中的应用

致力于打造高品质文档联合监测及耦合分析在矿柱回采中的应用摘要:某金矿极具开采价值的残留矿柱由于位于地压区,为在保证安全的前提下尽量提高矿柱的回收率;通过对近1年的监测数据综合分析,得知-391m 中段的地压成因及显现规律为应力控制的不稳定机制;根据地压成因及规律,选择应力与声发射联合监测与耦合分析作为矿柱回采的有效地压监测技术,成功的保障了回采的安全。

关键词:联合监测;耦合分析;矿柱回采;地压1.地压成因及规律通过对近1年的监测数据分析,-391m中段矿柱上布置的光应力计条纹级数显现呈现由西侧到中部逐渐增加的趋势,应力变化较为明显。

而1#-5#空区矿柱所埋设的光应力计条纹级数逐级降低。

-391m中段矿体走向较长,约350m,根据承载梁应力分布理论,即沿走向中间部位的矿柱受上覆岩体的压力较大,该段采空区受力变形也较大,是发生破坏的关键部位。

光应力计及钻孔应力计监测结果表明采空区形成后整个中段顶板变形满足承载梁变形理论。

2.应力与声发射联合监测由于地压受应力控制,回采过程必须辅以有效的地压监测技术,根据地压成因及规律,选择利用应力与声发射联合监测与耦合分析作为-391m中段矿柱回采的有效地压监测技术。

3.数据耦合分析3.1 双模压力计监测结果。

双模压力计监测顶板压力,共取得17组有效监测数据。

3.2 光应力计监测结果。

利用手持反射式光弹仪进行观测,并及时记录观测图像。

其中G9由于安装原因,后期未能取得有效监测结果;G7、G8监测结果相类似,取代表性的G7进行说明;此外,还获取了原安装在2#矿柱中的G2光应力计。

本次监测在1#空区残留矿体及1#矿柱回采过程中共观测4次。

3.3 声发射监测结果表1AE1声发射监测结果3.4 耦合分析。

在地压区矿体回采过程中,1#矿房左侧探矿巷道中布置的顶板双模压力计几乎没有变化,两个压力计测量值很小且为负值,出现负值的原因是因为安装过程施加了预应力,后续矿体回采爆破可能造成木桩松动,因此应力出现负值。

《2024年智慧煤矿与智能化开采关键核心技术分析》范文

《2024年智慧煤矿与智能化开采关键核心技术分析》范文

《智慧煤矿与智能化开采关键核心技术分析》篇一一、引言随着科技的迅猛发展,智慧煤矿与智能化开采逐渐成为全球煤炭工业的发展趋势。

在科技与煤炭产业的深度融合下,煤矿行业正迎来前所未有的发展机遇和挑战。

本文将对智慧煤矿及智能化开采的内涵进行探讨,并对相关的关键核心技术进行分析。

二、智慧煤矿概述智慧煤矿,是以大数据、云计算、物联网等现代信息技术为支撑,对煤矿的生产过程进行实时监测、预警预测和智能化管理的一种现代化、自动化管理模式。

它通过对煤炭资源的开发、生产、销售等环节进行信息化改造,提高煤炭开采的效率与安全性,实现煤矿企业的可持续发展。

三、智能化开采概述智能化开采是智慧煤矿建设的重要一环,其以高精度定位、无人驾驶、自动化开采等技术为核心,实现煤炭开采过程的自动化和智能化。

智能化开采技术不仅能提高煤炭生产效率,还能降低人力成本,提高作业安全性。

四、关键核心技术分析1. 高精度定位技术高精度定位技术是实现智能化开采的基础。

通过卫星定位、激光雷达、视觉识别等技术,实现对矿区环境的精准感知和定位,为无人驾驶设备提供精确的导航和定位信息。

2. 无人驾驶技术无人驾驶技术是实现智能化开采的核心技术之一。

通过高精度定位、传感器、控制系统等技术,实现矿用车辆的无人驾驶,提高煤炭开采的效率和安全性。

3. 自动化开采技术自动化开采技术是智慧煤矿建设的重要支撑。

通过自动化控制系统、智能传感器等技术,实现对采煤机、液压支架等设备的自动化控制,提高煤炭生产效率。

4. 大数据与云计算技术大数据与云计算技术是实现智慧煤矿建设的关键。

通过对煤矿生产过程中的数据进行实时采集、传输、存储和分析,实现对矿区环境的实时监测和预警预测,提高煤矿生产的安全性和效率。

五、结论智慧煤矿与智能化开采的推广应用,对于提高煤炭生产效率、降低人力成本、保障作业安全具有重要意义。

而高精度定位技术、无人驾驶技术、自动化开采技术以及大数据与云计算技术等关键核心技术的应用,为智慧煤矿与智能化开采的实现提供了强有力的技术支持。

浅谈铜矿采空区矿柱安全回采技术

浅谈铜矿采空区矿柱安全回采技术

浅谈铜矿采空区矿柱安全回采技术摘要:随着工业的发展,各种资源的消耗也日益增大。

对于铜矿开采来说,采空区残留的矿柱中所含有的铜矿资源可以占到10%以上,如何利用技术手段实现铜矿采空区矿柱的安全回采,来解决资源开采型企业的生存问题,受到越来越多的专家学者的关注,并开展了这一方面的研究。

本文通过探讨铜矿采空区矿柱安全回采技术,提出自己的一些观点。

关键词:铜矿采空区矿柱回采技术铜矿是一种不可再生资源,也是地球留给我们的宝贵财富。

当前,如何回收铜矿采空区留下的矿柱,从而在充分利用国家资源的情况下延长铜矿的使用寿命,对企业来说至关重要。

铜矿采空区矿柱的安全回采是一个系统工程,要做好这项工作不仅要在回采前采用本量利分析法、有限元分析法等分析技术,而且要在开采过程中采用监控技术等。

如何在保证资金安全、财产安全和生命安全的前提下实现经济效益的最大化是企业不可忽视的重大问题,甚至直接影响到企业的生存和发展。

本文试图对铜矿采空区矿柱的安全回采技术做一下理论方面的探讨。

一、矿柱回采的分析技术随着科学技术尤其是电子技术的发展,对铜矿采空区矿柱的回采,企业不应该盲目相信自身所具有的先进设备和多年的采矿经验,而应该把关注的焦点转向一些先进的分析技术,这样才能有的放矢,万无一失。

这里企业首先需要做的是对矿柱回采方法的本量利分析技术。

(一)本量利分析技术1.矿柱回采方法和影响因素铜矿的地质结构形成是十分复杂的,企业要在充分考虑铜矿的赋存环境、岩体的稳固性、矿石固有的品质、矿房采用的回采方法、残留矿柱的物理属性和采空区状态等因素的情况下选择不同的回采方法。

常用的矿柱回采方法有上向水平充填法,浅孔落矿和深孔爆破法和崩落法等。

2.本量利分析技术在选择了回采方法后,企业要做的下一步工作就是对该方法进行本量利分析。

本量利分析是成本、业务量和利润三者依存关系分析的简称,它在分析回采成本属性的基础上,运用数学模型对回采成本、回采利润、矿石量与单价等因素之间的依存关系进行具体的分析,从而保证企业投放的回采资金的安全。

煤矿综采工作面设备状态综合监测及故障预警系统研究与应用

煤矿综采工作面设备状态综合监测及故障预警系统研究与应用

煤矿综采工作面设备状态综合监测及故障预警系统研究与应用摘要:近几年,随着社会经济的高速发展和科学技术的不断进步,智能化技术也渗透到了社会的各个领域。

比如在煤炭行业,将智能化技术运用到煤炭开采中,极大的提高了煤炭开采的效率。

现阶段我国的煤炭开采已经全部实现了机械化作业,以前比较传统的煤炭开采方式已经满足不了现在的行业发展趋势,运用智能化开采技术可以运用开采设备对煤层和参数进行详细的分析研究,并且智能化开采技术的安全系数比较高,可以避免很多意外。

所以,运用先进传感、检测监控技术、可视化技术、5G融合网络等智能化开采技术是现在煤炭行业的主要发展方向,为煤炭行业智能化发展提供了强有力的技术保障。

基于此,本篇文章对煤矿工作面设备状态综合监测及故障预警系统研究与应用进行研究,以供参考。

关键词:煤矿工作面;设备状态综合监测;故障预警系统;研究与应用引言我国是煤炭大国,煤炭也是我国最重要的能源之一,我国现在还处于工业发展的时期,在以后的很长一段时间内,煤炭依旧是重要的世界能源,并且有着不可替代的主要地位。

现代化信息技术的高速发展对煤炭行业也产生了很大的影响,煤炭行业想要继续发展下去,就必须顺应时代的发展趋势,运用智能化技术来促进煤炭行业的发展。

基于此,本文探究煤矿工作面设备状态综合监测及故障预警系统研究与应用分析。

1煤矿综采智能化工作面的技术特点1.1自动化控制提升准确性在煤矿综采工作的实际操作过程中,应该运用自动化控制系统对开采工作进行控制,比如说运用采面支架自动化和降尘自动化系统等技术来实现煤矿开采自动化。

智能化控制设备不同于以往的人工控制,它是通过计算机系统来实现智能化的系统控制,大大降低了工作人员的工作强度,同时也提高了煤矿综采运行的效率和准确性,降低错误率。

1.2参数监控确保实时性煤矿智能化系统拥有强大的计算能力,将智能化系统和设备运用到煤矿综采作业,可以有效的提高煤矿开采参数的准确性,从而实现煤矿综采的智能化监管目标。

近距离煤层群联合布置采区残留煤柱的回采技术研究与应用

近距离煤层群联合布置采区残留煤柱的回采技术研究与应用

矿井 主采 1 6 煤层 和 1 7煤层 , 均为 薄煤 层 , 平 均 厚度 分别 为 1 . 2 m和 0 9 m。1 6上煤层 顶 板为 十下 灰 岩, 平均厚度 5 . 5 m, 致密坚硬 , 底板 为粘土岩 。1 7 煤 层 顶板为 十 一 灰 岩 , 局部相变为泥岩, 底板为粘土岩。 1 6 煤、 l 7煤层间距平 均为 6 . 4 m, 1 6上煤 周期 来压 步 距为 1 3~1 4 m, 1 7煤周期来压 步距 为 8~l O m。采 区两 煤层联合准备 。二采 区 1 6 煤 工作 面 已于 2 0 0 7年 1 O 月 回采完毕 , 1 7煤 工作 面 于 2 0 1 1年 1 0月 回采 完 毕 。 二采 区轨 道 巷 、 二 采 区皮 带巷 两 侧各 留设 了 3 0 m1 6 煤保护煤柱与 3 0 m1 7煤保 护煤柱 , 整个 煤柱 的平面 投 影大致可 以看 成 一个 矩 形 。由于 采用 两 层煤 联 合 准 备, 故开采残 留煤柱时为联合 布置 同步开采 的方式 。 1 . 2 工 作 面采用 局部 通风 机供 风 受老巷较多 、 煤柱形状不规则及 附近构造等影 响 , 工作面斜长变 化较 大 , 故 回采工 艺选择 炮 采。 由于 煤 柱工作面不能正常布置 , 不能形成 2个 安全 出 口, 故 选
田庄煤 矿在近距 离煤层 群工作 面分类 、 回采工 艺 选择 、 巷道布置 、 回采技 术等 环节进 行 了有效 的尝 试 ,
并取得 了良好 的经济效果 。
1 二 采 区 煤 柱 工 作 面 特 点
好局部通风管理 , 防止形成循环风 , 保 证工作面有充 足
的新鲜风量 。 2 . 2 加 强工 作 面顶板 管理
采实践经验 , 对工程应用有一定 的指导意义。

《2024年智慧煤矿与智能化开采关键核心技术分析》范文

《2024年智慧煤矿与智能化开采关键核心技术分析》范文

《智慧煤矿与智能化开采关键核心技术分析》篇一一、引言随着科技的飞速发展,智慧煤矿与智能化开采技术已经成为现代矿业发展的重要方向。

这种技术的广泛应用不仅提升了煤矿的生产效率,还极大地保障了矿工的生命安全。

本文将深入分析智慧煤矿与智能化开采的关键核心技术,探讨其发展现状及未来趋势。

二、智慧煤矿概述智慧煤矿是指通过物联网、云计算、大数据、人工智能等先进技术手段,实现煤矿生产、管理、安全等各环节的智能化。

智慧煤矿的建设旨在提高煤矿生产效率,降低生产成本,确保矿工安全,同时实现煤矿资源的可持续利用。

三、智能化开采关键核心技术分析1. 自动化开采技术自动化开采技术是智慧煤矿的核心技术之一。

通过引入自动化设备、传感器、控制系统等技术手段,实现采煤工作的自动化、智能化。

自动化开采技术可以大大提高采煤效率,降低人工成本,同时减少矿工在危险环境中的作业时间,提高生产安全性。

2. 智能装备技术智能装备技术是实现智能化开采的重要基础。

智能装备包括智能采煤机、智能运输设备、智能监控系统等。

这些设备具备高度的自主性和智能化水平,可以实时监测设备状态,预测设备故障,实现故障自动诊断和修复。

此外,智能装备还可以根据矿井实际情况自动调整工作参数,提高采煤效率。

3. 大数据与云计算技术大数据与云计算技术为智慧煤矿提供了强大的数据支持和计算能力。

通过对煤矿生产过程中的海量数据进行采集、存储、分析和挖掘,可以实现对煤矿生产过程的实时监控、预测和优化。

此外,云计算技术还可以为煤矿提供弹性的计算资源,支持各种复杂的数据处理和分析任务。

4. 物联网技术物联网技术是实现智慧煤矿的重要手段之一。

通过将各种传感器、执行器等设备与互联网连接,实现对煤矿生产过程的实时监测和控制。

物联网技术可以实现对设备的远程监控、故障诊断、预测维护等功能,提高设备的使用寿命和运行效率。

四、未来发展趋势未来,智慧煤矿与智能化开采将朝着更高程度的自动化、智能化方向发展。

回采巷道加强与耦合支护技术研究

回采巷道加强与耦合支护技术研究

关 键 词 :回采巷道 ; 分级加强超前支护 ; 耦合支护
中 图分 类 号 : D 5 T 33
文献标识码 : A
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随着开 采深 度 的增 加 , 道 支护 技 术 已从 被 动 巷
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s iss o h tt e s he fe t ey g a a te h t b l y o i ng g twa u i g so p n n u n l g,h u t h w t a h c me efc i l u r n e st e sa i t fm ni a e y d rn t p i g a d t n ei t e v i n d fr to ft e s r u d n o k i u n li a i al o toe t i h c p ft e n r lu i g r q r - eo mai n o h uro n i g r c n t n e s b sc ly c n r ld wi n t e s o e o h o ma sn e uie h

全面法矿柱回采地压显现监测与安全保障措施

全面法矿柱回采地压显现监测与安全保障措施

2019年 4月上 世界有色金属195全面法矿柱回采地压显现监测与安全保障措施刘海科(文山麻栗坡紫金钨业集团有限公司,云南 文山 663000)摘 要:全面法矿柱开采应力分布极为复杂,单纯依靠理论计算和数值模拟手段并不能完全掌握其地压显现规律。

本文就全面法矿柱回采制定了监测方案并就监测结果进行了分析,最后制定了安全保障措施,以期为今后国内类似开采技术条件的矿山开采提供一定的参考依据。

关键词:矿柱回采;地压显现;安全措施中图分类号:TD853 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2019)07-0195-2Thoughts on the combing of potential safety hazards in room andpillar mining method and its countermeasuresLIU Hai-ke(Zijin Tungsten Industry Group Co., Ltd Nanwenhe Tungsten Mine, Wenshan 663000, China)Abstract: The stress distribution of pillar recovery in the room and pillar mining method is extremely complicated. It is impossible to fully obtain the law of ground pressure manifestation by relying solely on theoretical calculations and numerical simulations. In this paper, a monitoring plan is developed for the pillar recovery, and the monitoring results are analyzed. Finally, safety and security measures are formulated to provide a reference for mining in the future with similar mining technical conditions.Keywords: Pillar recovery; underground pressure distribution; safety measurements缓倾斜薄矿体开采主要的采矿方法包括上向水平进路充填法和全面法(房柱法)等。

回采巷道加强与耦合支护技术研究

回采巷道加强与耦合支护技术研究

回采巷道加强与耦合支护技术研究第一章:引言- 课题背景与意义- 国内外相关技术研究概述- 研究目的与内容第二章:采巷道加强支护技术研究- 不同支护方式的特点分析- 支护结构设计及优化- 支护材料选用第三章:耦合支护技术研究- 耦合支护的基本原理- 耦合支护的支护结构设计及优化- 耦合支护的材料选用第四章:加强与耦合支护技术应用实践- 实际工程项目案例介绍- 工程实施过程中的经验总结和问题解决第五章:结论与展望- 本研究取得的成果和贡献- 存在的问题和今后的研究方向- 总结意义及展望注:加强与耦合支护技术研究的论文提纲可能根据不同情况而有所不同。

第一章:引言随着煤矿采掘深度的不断增加,煤矿采巷道工作面的切割面积不断扩大,导致采巷道支护难度和风险度不断提高,给煤矿生产带来了安全隐患。

为了保障矿工的安全和煤矿生产的正常进行,煤矿采巷道支护技术作为煤矿生产的重要组成部分得到了广泛的重视和研究。

煤矿采巷道加强支护技术是目前比较常用的一种支护方式,其主要是指在单层钢木支架外增加钢筋混凝土加强支护,以提高采巷道的稳定性和承载能力。

目前,煤矿采巷道加强支护技术已有一定的应用,并在现场生产中得到了较好的效果,并受到了煤矿企业的广泛关注。

然而,单一采巷道加强支护难以适应不同煤层和巷道采掘条件的需要,需要对现有采巷道加强支护技术进行优化和改进。

因此,耦合支护技术不断得到了研究和推广,它不仅可以解决单一采巷道加强支护技术应对不同条件和情况不足的问题,还可以提高采巷道的承载能力、抗变形能力和抗震能力等方面。

为此,本文将在梳理煤矿采巷道支护技术研究的相关背景和现状的基础上,深入分析采巷道加强支护技术和耦合支护技术的基本原理、设计方法和应用实践,旨在为煤矿采巷道加强支护技术的优化和发展提供理论依据和技术支持,为煤炭行业的发展作出贡献。

第二章:采巷道加强支护技术研究2.1 不同支护方式的特点分析在煤矿采巷道支护技术中,不同的支护方式拥有各自的优缺点和适用范围。

《2024年塔山矿综采面片帮及煤溜双尘源耦合数值模拟研究》范文

《2024年塔山矿综采面片帮及煤溜双尘源耦合数值模拟研究》范文

《塔山矿综采面片帮及煤溜双尘源耦合数值模拟研究》篇一一、引言随着煤炭开采技术的不断进步,综采工作面的高效生产已成为煤炭行业发展的重要方向。

然而,在综采工作面的生产过程中,由于岩层应力重新分布和采空区暴露,片帮现象频发,以及煤炭溜槽中的粉尘飞扬,对工作环境和工人的健康构成严重威胁。

针对塔山矿的综采面片帮及煤溜双尘源问题,本文通过数值模拟的方法,对片帮及煤溜双尘源的耦合关系进行研究,以期为煤矿安全生产提供理论支持。

二、研究背景及意义塔山矿作为大型煤炭企业,其综采工作面的片帮和煤溜粉尘问题一直是影响生产效率和工人健康的重要因素。

片帮现象不仅会导致煤炭资源的浪费,还会对矿井的安全生产构成威胁。

而煤溜粉尘的飞扬则会对工人的呼吸系统造成损害,长期暴露在粉尘环境中易引发职业病。

因此,研究塔山矿综采面片帮及煤溜双尘源的耦合关系,对于提高煤矿生产效率、保障工人健康、促进煤矿安全发展具有重要意义。

三、研究方法本研究采用数值模拟的方法,利用计算流体动力学(CFD)软件对塔山矿综采面片帮及煤溜双尘源进行建模和仿真。

通过建立合理的几何模型、设置合理的边界条件和物理参数,对片帮和煤溜粉尘的流动、扩散、沉积等过程进行模拟,分析片帮和煤溜粉尘的耦合关系及其对工作环境的影响。

四、模型建立与数值模拟1. 模型建立根据塔山矿综采面的实际情况,建立合理的几何模型。

模型包括综采工作面的煤壁、支护设备、煤炭溜槽等部分。

在模型中考虑了岩层应力分布、采空区暴露等因素对片帮的影响,以及煤炭溜槽中的粉尘产生和扩散过程。

2. 数值模拟在模型建立完成后,设置合理的边界条件和物理参数,利用CFD软件进行数值模拟。

通过模拟片帮和煤溜粉尘的流动、扩散、沉积等过程,分析片帮和煤溜粉尘的耦合关系及其对工作环境的影响。

同时,通过改变相关参数,如风速、粉尘浓度等,分析不同条件下片帮和煤溜粉尘的分布和变化规律。

五、结果分析1. 片帮现象的数值模拟结果数值模拟结果显示,片帮现象的发生与岩层应力分布、采空区暴露等因素密切相关。

《2024年近距离上保护层遗留煤柱对被保护层回采影响研究》范文

《2024年近距离上保护层遗留煤柱对被保护层回采影响研究》范文

《近距离上保护层遗留煤柱对被保护层回采影响研究》篇一一、引言在煤炭开采过程中,保护层的设置与回采是确保矿井安全、高效生产的重要环节。

其中,保护层遗留煤柱的存在对被保护层的回采工作具有重要影响。

本文将就近距离上保护层遗留煤柱对被保护层回采的影响进行深入研究,分析其影响因素、作用机理及实际矿井的应用策略。

二、研究背景与意义煤炭资源作为我国的主要能源之一,其开采过程中的安全问题备受关注。

保护层的设置与回采是保障矿井安全的重要手段。

然而,在煤炭开采过程中,由于各种原因,保护层遗留煤柱的存在是不可避免的。

这些煤柱的存在对被保护层的回采工作具有重要影响,因此,研究保护层遗留煤柱的影响机制及其控制措施对于提高煤炭开采的安全性和效率具有重要意义。

三、遗留煤柱对被保护层回采的影响因素及作用机理1. 影响因素保护层遗留煤柱的尺寸、形状、位置等因素都会对被保护层的回采产生影响。

此外,地质条件、采煤方法、支护方式等也会对遗留煤柱的稳定性和被保护层的回采造成影响。

2. 作用机理遗留煤柱的存在会改变被保护层的应力分布,导致被保护层的变形和破坏。

同时,遗留煤柱还可能成为瓦斯积聚的场所,增加了回采过程中的安全隐患。

此外,遗留煤柱还可能影响矿井的通风和排水系统,进一步加大了回采难度和安全隐患。

四、实际矿井的应用策略1. 合理设计保护层与被保护层的开采顺序和参数根据地质条件和采煤方法,合理设计保护层与被保护层的开采顺序和参数,以减小遗留煤柱对被保护层回采的影响。

同时,要充分考虑矿井的实际情况,确保设计的可行性和安全性。

2. 加强遗留煤柱的监测与治理采用先进的监测技术,实时监测遗留煤柱的稳定性和变化情况。

一旦发现异常情况,及时采取治理措施,确保矿井的安全生产。

同时,要加强对矿井内瓦斯等有害气体的监测与治理,防止瓦斯积聚引发事故。

3. 优化采煤方法和支护方式根据矿井实际情况,优化采煤方法和支护方式,以减小遗留煤柱对被保护层回采的影响。

《2024年塔山矿综采面片帮及煤溜双尘源耦合数值模拟研究》范文

《2024年塔山矿综采面片帮及煤溜双尘源耦合数值模拟研究》范文

《塔山矿综采面片帮及煤溜双尘源耦合数值模拟研究》篇一一、引言随着煤炭开采技术的不断进步,综采工作面的安全生产问题日益受到关注。

塔山矿作为国内重要的煤炭生产基地,其综采工作面的安全生产尤为重要。

在综采过程中,片帮和煤溜是两个重要的安全风险源,而其产生的粉尘问题更是对矿工的健康和生产环境造成严重影响。

因此,针对塔山矿综采面片帮及煤溜双尘源的耦合数值模拟研究,对于提高矿井安全生产水平具有重要意义。

二、研究背景及意义片帮和煤溜是综采工作面的两大主要风险源。

片帮现象会导致工作面煤壁的崩塌,而煤溜则可能引发煤炭的运输和堆放问题。

这两种现象在作业过程中均可能产生大量粉尘,对矿工的身体健康构成威胁,并可能影响生产效率。

因此,对塔山矿综采面片帮及煤溜双尘源的耦合数值模拟研究,不仅可以为矿井安全生产提供理论支持,还能为煤矿企业提供有效的技术指导,以降低粉尘污染,保护矿工的健康。

三、研究方法及模型构建本研究采用数值模拟的方法,针对塔山矿综采面的片帮和煤溜双尘源进行耦合模拟。

首先,构建了综采工作面的三维模型,包括煤壁、支架、输送机等主要结构。

其次,根据现场实际情况,设定了合理的边界条件和参数,如风速、粉尘浓度等。

最后,运用计算流体动力学(CFD)软件进行数值模拟,分析片帮和煤溜双尘源的耦合作用及其对粉尘扩散的影响。

四、模拟结果分析1. 片帮尘源分析:模拟结果显示,片帮过程中产生的粉尘主要来自于煤壁的崩塌和破碎。

粉尘在崩塌瞬间迅速扩散,形成较大的粉尘云。

在风速和风向的影响下,粉尘可能向周围环境扩散,对矿工和设备造成危害。

2. 煤溜尘源分析:煤溜过程中产生的粉尘主要来自于煤炭的运输和堆放。

在煤炭运输过程中,由于煤炭与输送带、支架等结构的摩擦,会产生大量粉尘。

此外,煤炭在堆放过程中也可能因自重和风力作用而产生粉尘。

3. 耦合效应分析:片帮和煤溜双尘源的耦合作用使得粉尘扩散更为复杂。

在片帮过程中产生的粉尘可能随风速进入煤溜系统,与煤溜过程中产生的粉尘相互作用,形成更为复杂的粉尘云。

隔离矿柱回采可行性分析及工程实践

隔离矿柱回采可行性分析及工程实践
技大学土木与资源工程学院,100083;Email:zprzprzpr@163.com
2018年第 8期 /第 39卷
采 矿 工 程 33
形矿柱下隔离矿柱回采顶板的稳定性。隔离矿柱宽 度约为 10m,且处于崩落采矿法采场和充填采矿法 采场之间,为满足相似模型几何比的要求,模型实际 大小为 700mm×300mm×1000mm,建立模型见 图 2。
模拟分析综合评价隔离矿柱回采的可行性,通过多方面多角度分析,掌握了开采中隔离矿柱的应
力、位移分布规律,确定崩落采矿法区域一侧条形矿柱的最小宽度为 2.5m,并探索了长锚索支护
最佳网度为 2m×2m。最后提出了隔离矿柱回采关键技术方案,现场工业应用取得了矿石贫化率
10.63%,采矿损失率 9.27%的较好指标,应用效果较好,为后续的开采提供了理论依据与现场支
3)逐层向上开挖回填过程。确定条形矿柱的极 限宽度后,将一分段一分层进行回填,回填完毕后继 续开采一分段二分层,依次向上开挖直至完成所有分 段的回采。 由 于 该 过 程 步 骤 较 多,文 中 仅 展 示 最 后
图 5 向上回采过程中应力变化情况
从图 5可以看出,向上回采的过程中采场各个监 测点的应力均有所下降。其中,条形矿柱中的应力下 降幅度最为明显,崩落采矿法采场及充填采矿法采场 中应力也有一定程度的降低,但是总体下降的数值较 小。此外,在每个分段最后一层回采充填完毕后,记 录一次采场中的应力,从中可以看出:采空区回填后 条形矿柱中的应力大幅度下降,而充填采矿法及崩落 采矿法采场中的应力基本没有变化。由此可以说明, 回填后充填体能起到良好的支撑作用,使得条形矿柱 中的应力大量向充填体中转移,所以条形矿柱中应力 大幅度的降低,而充填采矿法采场和崩落采矿法采场 基本不受回填的影响。 2.2 数值模拟 2.2.1 建立数值模型

矿柱回采稳定性数值模拟

矿柱回采稳定性数值模拟

矿柱回采稳定性数值模拟张晨洁;刘涛;严文炳;柴衡山【摘要】根据矿柱的分布特征,制定了矿柱的回采顺序,并建立了矿房矿柱回采模型,对矿柱的回采过程进行了数值模拟分析.模拟结果显示,矿房开挖后位移等值线呈拱形分布,最大位移位于采空区顶板区域,矿柱回采前后位移量变化不大;矿房回采后采空区顶板局部区域表现出拱形拉应力区,越靠近采空区拉应力区范围和拉应力值也越大;空区顶板出现剪应变增量的拱形贯通区域,且矿柱回采后拱形贯通区域范围较大,永久矿柱可能发生剪切变形以致破坏.【期刊名称】《矿业工程》【年(卷),期】2018(016)005【总页数】4页(P55-58)【关键词】矿柱;采空区;数值模拟;回采方案【作者】张晨洁;刘涛;严文炳;柴衡山【作者单位】西北矿冶研究院,甘肃白银730400;西北矿冶研究院,甘肃白银730400;北京科技大学土木与资源工程学院,北京100083;西北矿冶研究院,甘肃白银730400;西北矿冶研究院,甘肃白银730400【正文语种】中文【中图分类】TD80 引言随着浅部资源的逐步消耗,对残留矿柱的回收成为矿山寻求持续发展的有效途径,尤其是空场法,矿房回采结束后,采场内约滞留了40%的矿柱矿量,若能对该部分矿量进行有效回收,对矿山的经济效益将有显著的影响[1]。

采场回采结束后,采空区在矿柱的支撑下处于稳定状态,若矿柱被回收,空区稳定性被打破,应力重新分布,空区有可能发生破坏,如何回收矿柱、矿柱的回收顺序对于空区的稳定性都有着重要影响[2]。

哈密博伦矿业位于新疆与甘肃交界处,下属的白山泉铁矿年生产矿石量200万t,矿山采用分区回采方式,竖井开拓,矿山采用的采矿方法为分段凿岩阶段空场法,采场长度50 m,高度50 m,采场宽度为矿体厚度,顶柱厚度5 m,间柱7.5 m,底柱厚度6 m,底部出矿。

矿山现阶段一中段已回采完毕,但二中段由于开拓工程还没完成,因此造成矿山形成了暂时无矿可采的被动局面,为了稳定生产,矿山决定将一中段残留的大量矿柱进行回收。

煤矿回采工作面钻孔注水联合探测试验研究

煤矿回采工作面钻孔注水联合探测试验研究

煤矿回采工作面钻孔注水联合探测试验研究刘百祥【摘要】为了解决工作面水害隐患和初步探测水力压裂影响范围,工作面形成后在正常煤层区域利用钻孔进行高压注水,促进煤层孔隙和裂隙发育,同时模拟工作面富水区,基于高压水的流动扩散性与富水区显著的物性差异,采用矿井高密度电法、矿井瞬变电磁法、高频电磁波CT对该区域注水前后进行联合探测试验,对综合物探成果进行对比分析,研究其电性参数的变化规律和初步圈定水力压裂后煤层的影响范围.探测试验研究表明:注水点附近煤层的视电阻率和衰减系数在注水前后发生明显变化,扩散半径约30 m范围内视电阻率降低2~4倍,扩散半径约10 m范围内衰减系数增幅20%左右.【期刊名称】《煤矿安全》【年(卷),期】2019(050)004【总页数】5页(P27-31)【关键词】矿井高密度电法;矿井瞬变电磁法;高频电磁波CT;探测试验;电性参数;压裂影响范围【作者】刘百祥【作者单位】中煤科工集团重庆研究院有限公司,重庆 400037【正文语种】中文【中图分类】TD745+.22煤矿工作面回采中的水害隐患制约着煤炭安全高效生产,同时也影响着煤矿的经济效益。

若在回采之前,能够准确探查工作面水害情况,使矿方做好充分准备提前探放水,则不仅能确保生产顺利进行,提高生产效率,而且能保证煤矿安全生产。

国内学者对工作面水害和水力压裂效果从不同的方向进行了研究,工作面水害主要针顶板水害、底板水害进行探查(主要采用并行电法和瞬变电磁法),以及针对工作面进行水害安全评价等[1-4];对目前对工作面水害探测应用较多的采用较为单一的物探方法进行探测,如利用瞬变电磁法或高密度电法或音频电透视探测[5],单一的方法通常有所局限,受现场干扰因素影响较大,造成探测结果的准确性降低。

这几种物探方法工作原理各有不同,探测条件要求和适用范围也有差别,对工作面水害探测结果有所区别[6]。

水力压裂主要有顺层压裂、高抽巷压裂、底抽巷压裂、沿煤层端头压裂,但对压裂效果都是基于现场应用研究,通过后期瓦斯抽采量来间接确定,水力压裂增透效果的检验方法有压裂参数及施工现场分析、采样实验室分析、示踪剂检验、直流电法检验、电磁辐射监测技术、抽采效果评价技术等[7-8]。

近距离煤层联合开采的矿压观测

近距离煤层联合开采的矿压观测

近距离煤层联合开采的矿压观测汤云建;邵振文;侯宜琦【摘要】煤层间距离的不同,开采时相互的影响也随之有很大不同。

尤其是当煤层间距很小时,上部煤层的开采会破坏下部煤层顶板的整体性;顶板上方又为上部煤层的采空区,充满了垮落的矸石以及上部煤层开采时遗留下的留设煤柱。

所以下部煤层开采时的顶板结构和应力环境均发生了变化。

本文就通过对某矿的近距离煤层联合开采时的矿压进行观测研究,进而得出该矿近距离煤层联合开采时的矿压规律。

%The distance between coal seams is different, mining mutual influence also will be very different. Especially when the coal seam pitch is very small, the upper coal seam mining will destroy the integrity of the lower seam roof, the roof above the upper seam is mined-out area, full of coal pillars left in breaking down waste rock, as well as the upper seam mining Retain , mining of the lower seam roof structure and stress environment changed. So there are many new problems when the joint exploitation of the Seams.【期刊名称】《煤矿现代化》【年(卷),期】2016(000)003【总页数】3页(P60-61,62)【关键词】近距离煤层;矿压观测;开采【作者】汤云建;邵振文;侯宜琦【作者单位】山东鲁泰控股集团有限公司鹿洼煤矿,山东鱼台 272350;山东鲁泰控股集团有限公司鹿洼煤矿,山东鱼台 272350;山东鲁泰控股集团有限公司鹿洼煤矿,山东鱼台 272350【正文语种】中文【中图分类】TD326本次观测主要对联合开采的1901炮采工作面和11001综采工作面进行观测。

人工矿柱回采顶板压力监测和预警技术研究

人工矿柱回采顶板压力监测和预警技术研究

人工矿柱回采顶板压力监测和规律研究研究思路在用人工矿柱替换矿石矿柱的方法对矿柱回采的过程中,巷道周围岩体应力将会发生改变。

如果应力应变的变化幅度较大,巷道的顶板可能会发生冒落的现象。

为了使回采过程中不发生灾难事故,采用数值模拟和现场监测的技术手段构建回采矿场的数值模型、顶板压力及矿柱压力监测系统来对采空区围岩及其支撑构件(矿柱)组成的结构的稳定性进行评估。

对于顶板压力规律的研究主要通过数值模拟方法,对于现场顶板压力的监测采用以下几种手段。

一、现场监测在现场安装应力、位移监测设备来分别监测矿石矿柱、人工矿柱、顶板的应力应变的变化。

通过记录、对比、分析回采矿柱过程中各监测点的观测数据,评估整个岩体的稳定性。

1、矿石矿柱的应力变化监测。

回采过程中顶板如果发生向下的移动,矿柱上所受到的压力也发生相应的变化。

按比例选择若干个矿石矿柱并安装压力传感器,比较回采之前测点的压力值和回采之后的压力值,用于评判回采作业对整个岩体的影响。

(1)声发射检测仪。

可以全天候实时性的对岩体进行监测,监测结果反映了岩体稳定性的发展趋势。

特点监测范围广,可实现声源的定位,可同时对矿柱和顶板进行监测。

(2)光弹应力计。

根据光测弹性力学原理,当光弹应力计受力后,产生干涉条纹,用袖珍式光弹仪观测。

参照室内资料确定主应力的方向和应力的变化。

优点:造价低,实用性强。

缺点:灵敏度差,不易遥测,以适应长期使用。

(3)钻孔应力计。

在安装使用时,可根据需要设置到钻孔中15m以内的任意位置,可选择测力方向,安装方便,它通常与GSJ-2A型电脑检测仪配套使用,可直接读出应力值来。

量程:20、40、60MPa精确度:0.5%、1.0%2、回采过程中通过对顶板位移监测,可以对顶板来压进行预报。

主要通过测量顶板和底板之间的距离及两者的移近速度来确定顶板压力的变化。

(1)AKY-82型顶板动态仪。

主要是用于测量岩层位移变化情况,测量顶底板移近量、移近速度,进行采场来压预测,检测支撑压力高峰位值等,是采场矿压观测的基本工具。

深井矿山盘区隔离矿柱回采方案及数值模拟研究

深井矿山盘区隔离矿柱回采方案及数值模拟研究

深井矿山盘区隔离矿柱回采方案及数值模拟研究长期以来,在岩体稳定性问题的研究中多是依靠经验、半经验的方法分析,一些潜在的不安全因素难以得到揭示。

随着工程规模和复杂性的日益增大,这种依靠经验的方法越来越不能适应发展的工程实际需要,难以有效解决岩体工程中的稳定性问题。

在岩土和地下工程中,经常遇到的岩石力学问题是需要确定开挖前后的应力和位移及其在开挖过程中的变化,以便为设计和施工提供可靠的定量依据。

然而已有的理论往往只能解决圆形或椭圆形等简单孔周应力场和位移场,对于几何形状复杂的孔洞如采场问题只能用数值模拟方法来近似求解。

随着计算分析软件的发展数值模拟方法有了显著的进步,已成为岩石力学研究和工程计算的重要手段。

冬瓜山铜矿第三步骤回采隔离矿柱的时候,由于经过前面大规模的第一步骤矿房回采和第二步骤矿柱回采,采矿技术条件已经发生了更本性的变化。

首先,隔离矿柱周围的介质由强度很好的矿岩体基本变成了强度较低的尾胶充填体或基本没有强度的尾砂充填体;其次,由于受地压转移效应的影响,隔离矿柱内的应力会明显增大,矿岩体次生节理裂隙可能大量发育(矿岩体原生节理均不发育,平均1条/m);总之,到第三步骤回采隔离矿柱的时候,采矿技术条件比第一步骤回采矿房和第二步骤回采矿柱的时候严重恶化。

本文针对冬瓜山铜矿盘区隔离矿柱回采时围岩力学性质的复杂性,主要研究内容为受大规模采动影响后隔离矿柱开采技术条件的研究,以及隔离矿柱采场合理结构尺寸参数的数值模拟研究。

具体内容包括以下几点:(1)对深井开采岩体破坏机理进行研究,明确岩体破坏的基本方式,然后对岩体破坏判据进行讨论和分析。

最后,通过对岩体稳定性的分析,总结出综合考虑极限应力和应变条件,来对地下工程岩体稳定性进行综合评判。

(2)分析冬瓜山铜矿暂留隔离矿柱阶段空场嗣后充填采矿方法的技术与经济条件,分析隔离矿柱回采技术与工艺的复杂性。

(3)通过分析冬瓜山铜矿隔离矿柱回采的各项技术条件,选取影响隔离矿柱回采稳定性的6项因素,按照正交试验的原理,安排8种不同的数值模拟试验方案。

基于空区实测的采场回采质量评价与矿柱安全高效回采研究

基于空区实测的采场回采质量评价与矿柱安全高效回采研究

基于空区实测的采场回采质量评价与矿柱安全高效回采研究如何以先进的采空区精密探测技术为手段,开展以采空区精密探测为基础的采空区安全分析、采场回采质量综合评价,复杂边界矿柱安全高效回采等相关技术的研究与应用,已经成为我国深井开采金属矿山所面临的重要研究课题。

本文综合运用理论分析、现场探测、综合评价、数值模拟等方法,以采空区精密探测技术为基础,以矿业建模型软件Surpac及数值分析软件RFPA等工具为手段,紧密结合“采空区激光精密探测技术应用研究”大型工程科研课题,针对冬瓜山铜矿的具体工程实际,开展空区安全分析,采场回采质量评价指标体系建立及回采质量综合评价,复杂边界矿柱安全高效回采设计,以及矿柱回采过程数值模拟等方面的研究。

运用空区激光精密探测系统CMS对冬瓜山铜矿采空区进行现场探测,以实测数据为基础,采用Surpac软件建立了采空区的三维可视化模型,准确获得了采空区的三维空间形态、实际边界等相关信息,以此为基础开展了采空区相关安全分析,包括采空区顶板巷道安全性分析、矿柱边界安全状况分析和空区变形动态监测安全分析等。

以采空区实测三维模型为基础,运用Surpac软件对模型进行处理,计算获得了采场超挖量、欠挖量、存留矿量、贫化率与损失率等采场回采主要技术指标,建立起了冬瓜山铜矿采场回采质量评价技术指标体系,运用层次分析-模糊综合评价方法对采场回采质量进行了综合评价分析,为矿山优化回采方案,降低生产成本提供了重要的基础性依据。

结合冬瓜山铜矿52-9~#矿柱的工程实际,以实际探测获取的采空区三维模型为基础,建立了具有复杂边界的矿柱三维可视化实体模型,通过对模型的剖切,准确获得了复杂边界矿柱剖面,设计了两套矿柱回采爆破方案,并对方案进行了对比分析,提出了推荐方案。

运用数值分析软件RFPA对矿柱回采过程进行数值模拟,通过分析矿柱回采过程中周边充填体及围岩的应力应变状态,进一步验证了所提出的矿柱回采推荐方案的可行性。

矿房与间柱同步回采的实践

矿房与间柱同步回采的实践

32采矿工程黄金!"#$2007年第4期/第28卷矿房与间柱同步回采的实践收稿日期:2006-ll-26李春锋l,陈国山2(l.赤峰银海金业有限责任公司;2.吉林电子信息职业技术学院)摘要:简述了官地银金矿传统浅孔留矿采矿法应用中存在的突出问题,即间柱滞后矿房回采,且占有矿量多,造成地压集中显现。

通过采准天井沿脉和下盘脉外两种形式相间布置,联络道结构形式新型设计,实现了矿房和间柱同步回采,提高了间柱矿石回采率,缩短了矿块回采周期,在总的采准工程量大致不变的情况下,对传统浅孔留矿采矿法中间柱滞后矿房回采应是一种新的尝试。

关键词:矿房;间柱;同步回采;浅孔留矿采矿法中图分类号:TD853.33+文献标识码:B 文章编号:l00l-l277(2007)04-0032-030 传统浅孔留矿采矿法应用中存在的问题赤峰银海金业有限责任公司官地银金矿(下简称官地银金矿)是一个银金多金属矿床,矿岩极其稳固,水文地质条件简单,矿体平均厚度3m左右,陡倾斜,采用平硐-盲竖井开拓,中段高度50m,应用浅孔留矿采矿法回采,已有20多年的生产历史。

按传统浅孔留矿采矿法设计(这里指矿床走向长度大于200~400m以上,有多个矿块长度等间距设计、两侧天井沿脉布设、联络道沿天井等间距向两侧对称沿脉开凿),在970中段l0~22勘探线间5个矿块应用后,反映出如下问题:矿块长度以相邻勘探线间距,即50m布置,往往使间柱占有多且优的矿石储量;间柱滞后矿房回采,使作业空间狭窄、工作面移动频繁、地压集中显现、往往只有一个安全出口,无疑使作业条件恶化;因间柱临空面多,采用中深孔爆破回采大块产出率高,不但造成出矿困难,而且其间柱两侧存在空场,散落矿石多成为永久性损失;因天井沿脉布设,天井随间柱的回采亦被采掉,该处上下中段失去局部联络等。

l 矿床地质特征官地银金矿970中段24~34勘探线间矿段,其矿石类型为贫硫化物方解石石英脉原生银金矿,平均地质品位金l.2>l0-6、银ll0>l0-6,属官地银金矿床之富矿段。

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联合监测及耦合分析在矿柱回采中的应用
摘要:某金矿极具开采价值的残留矿柱由于位于地压区,为在保证安全的前提下尽量提高矿柱的回收率;通过对近1年的监测数据综合分析,得知-391m中段的地压成因及显现规律为应力控制的不稳定机制;根据地压成因及规律,选择应力与声发射联合监测与耦合分析作为矿柱回采的有效地压监测技术,成功的保障了回采的安全。

关键词:联合监测;耦合分析;矿柱回采;地压
1.地压成因及规律
通过对近1年的监测数据分析,-391m中段矿柱上布置的光应力计条纹级数显现呈现由西侧到中部逐渐增加的趋势,应力变化较为明显。

而1#-5#空区矿柱所埋设的光应力计条纹级数逐级降低。

-391m中段矿体走向较长,约350m,根据承载梁应力分布理论,即沿走向中间部位的矿柱受上覆岩体的压力较大,该段采空区受力变形也较大,是发生破坏的关键部位。

光应力计及钻孔应力计监测结果表明采空区形成后整个中段顶板变形满足承载梁变形理论。

2.应力与声发射联合监测
由于地压受应力控制,回采过程必须辅以有效的地压监测技术,根据地压成因及规律,选择利用应力与声发射联合监测与耦合分析作为-391m中段矿柱回采的有效地压监测技术。

3.数据耦合分析
3.1 双模压力计监测结果。

双模压力计监测顶板压力,共取得17组有效监测数据。

3.2 光应力计监测结果。

利用手持反射式光弹仪进行观测,并及时记录观测图像。

其中G9由于安装原因,后期未能取得有效监测结果;G7、G8监测结果相类似,取代表性的G7进行说明;此外,还获取了原安装在2#矿柱中的G2光应力计。

本次监测在1#空区残留矿体及1#矿柱回采过程中共观测4次。

3.3 声发射监测结果
表1AE1声发射监测结果。

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