彭涛[1]2003年在《露天转地下开采对矿岩稳定性影响的研究》文中研究说明本文以《大冶铁矿东露天高陡边坡转地下开采》项目为依托，对露天转地下开采对矿岩稳定性影响进行了初步研究。通过对矿区的工程地质、水文地质、岩体力学参数、地应力等的调查研究，取得合理的数值模拟计算参数及模型范围尺寸。借助AUTOCAD、Rhino、ANSYS等软件建立叁维计算模型及网格划分。采用ALGORFEA软件进行有限元计算，研究了首采矿段西部从—24m至—48m高程内叁个分段开挖所引起的新的次生应力场的变化规律，表明矿岩体应力进一步释放，其破坏机理以受拉破坏为主，压应力集中通常不造成对岩体的破坏，圈定了可能出现破坏的范围，提出了相应的安全技术措施，为矿山安全生产提供了科学的指导。 巷道的收敛量测能够灵敏准确地判断巷道围岩的稳定性，并预报其变形加速、破坏和围岩坍塌时间，从而指导地下开采作业安全、高效的进行。建立一套完善的管理体制和预警、避险办法，对减少事故的发生能够起到积极作用。 有效的矿山安全管理应是主动的超前管理，应是相互协作条件下的综合化和系统化管理，应是一种充分调动人的主观能动性的“自我控制”管理，其实质就是整个矿山系统的本质安全化。因此，搞好矿山安全管理，有助于矿山企业科学减灾及经济效益的提高。
章启忠[2]2007年在《大冶铁矿深凹露天转地下开采的几个安全问题研究》文中认为我国许多深凹露天矿在开采一段时间以后,往往转入地下开采。地采工程与露天坑有的直接贯通,由此带来一系列的安全问题。大冶铁矿的东露天采区就是这种情况。本文在了解大冶铁矿东露天矿区地下工程布局与开采现状的基础上,对露天转地下开采出现的安全问题进行了讨论。并着重对其中叁个矿山急待解决的问题:(1)高边坡下采矿,地下巷道的稳定性问题;(2)紧邻露天边坡采矿,边坡的稳定和监测问题;(3)地采工程与露天坑贯通,地表水汇集井下的排水安全问题,进行了较为详细的研究,提出了符合现场实际的安全解决方案,对矿山安全生产起到了一定保障作用。同时,为同类矿山的同类问题处理提供了良好的借鉴和参考,具有一定的推广应用价值。本文在研究地下巷道的稳定时指出巷道围岩处在较高的剪切应力状态下,巷道的破坏形式主要为片帮和顶板垮冒,并对大冶铁矿露天转地下开采首采地段进行位移监测,查明-24m水平存在4处安全隐患,提出治理方案,确保了巷道安全;在研究露天边坡稳定性时,对大冶铁矿东露天转地下开采的-36m和-48m水平生产爆破所产生的地震波进行测试,得出在一般回采爆破条件下,井下爆破地震波对露天高边坡影响较小,不会导致边坡失稳,为矿山的安全生产了后顾解除之忧;最后,本文对露天转地下开采的排水安全进行了研究,得出水的运动规律,提出了相应的安全治理方案,减小了暴雨对大冶铁矿露天转地下开采的灾害性影响。
冯春辉[3]2014年在《大新锰矿露天转地下联合开采边坡稳定性分析研究》文中指出广西大新锰矿是我国已探明的最大锰矿床,自50年代建矿开采以来,经长期开采,露天矿产资源储量消耗加剧,露天开采延深增加,采剥比不断增大。为保证在露天转地下联合开采阶段其生产能力保持平衡,着手准备开采深部地下矿体研究,使之由露天转入地下开采平稳过渡。而边坡稳定性问题是露天转地下联合开采阶段所遇到的技术难题之一。露天转地下联合开采的边坡岩体在露天和地下开采环境下同时遭到双重迭加影响,寻求边坡失稳破坏综合治理的方法途径以确保其处于稳定状态,边坡稳定性的研究成为大新锰矿工作的重中之重,这对大新锰矿安全开采有重大现实意义。本文以大新锰矿露天矿区边坡为研究对象,详细论述了大新锰矿露天边坡工程地质条件特征,测试其边坡岩块和矿石的物理力学参数性质,总结归纳影响露天矿边坡岩体稳定性的因素,阐述露天转地下联合开采边坡失稳机制以及失稳破坏模式。根据实际情况及对边坡稳定性研究的需要,选取合理的参数对露天矿边坡稳定性计算。叙述了露天爆破的震动特征和灾害,理论上分析爆破振动对边坡的稳定性的影响,给出爆破开挖边坡稳定性的安全判据。运用FLAC3D数值模拟软件建立叁维模型,对大新锰矿边坡稳定性进行数值模拟分析,一定程度上提高了对边坡稳定性分析的可靠性。这对大新锰矿边坡稳定性监测与防护措施等方面提出边坡失稳预测、治理措施依据。
李海英[4]2014年在《露天转地下过渡期协同开采方法与应用研究》文中指出我国约90%的国营露天铁矿山均已进入深凹开采,许多深凹露天铁矿正在陆续或已经转入地下开采,在露天转地下开采的过渡期,由于对露天转地下同时生产的过渡模式研究不足,致使过渡期安全生产条件差与产量衔接困难,许多矿山出现减产或停产过渡现象,制约了矿山企业的经济发展。本文在总结露天转地下研究成果与生产经验的基础上,分析了传统的预留境界矿柱隔离露天地下采场的过渡模式对矿床高效开采的不适应性,提出了不留境界矿柱的露天地下协同开采的改进思路,构建了过渡期地下诱导冒落法开采挂帮矿矿体、露天延深开采坑底矿体的楔形转接过渡生产模式,研究了该模式下露天地下协同开采的技术方法,包括挂帮矿体地下诱导工程的布置形式与诱导冒落参数的确定方法、露天坑底延深开采境界的确定原则与细部优化方法、露天地下同时生产的安全保障措施与高效开采技术等,提出了以地下开采矿块为单元,按露天与地下开采最优方案的回采指标与回采便利的原则,确定过渡期露天地下开采细部境界的优化方法,以及利用诱导工程的回采顺序与空区高度,控制边坡岩移的方向,使其指向采空区冒透地表的塌陷坑而不滑落于露天采场的采动岩移控制方法。此外,论述了露天地下协同安排回采顺序、协同防排水、协同形成覆盖层、协同布置开拓系统与协同优化产能管理等的理论方法与工艺技术,由此形成了完整的露天转地下过渡期协同开采方法。该方法应用于海南铁矿,应用中进一步研究了挂帮矿体提前高效开采技术、复杂矿体叁维探采结合技术、高陡边坡岩移控制方法、覆盖层简易形成方法等问题,延长了露天地下同时开采的时间,加快了地下产能的提高速度,有效解决了该矿露天转地下过渡期产能平稳衔接的难题。理论分析与应用实践表明,本文提出的露天转地下过渡期的协同开采方法,具有露天转地下过渡工艺简单、露天与地下采场安全生产条件好、开采强度大、效率高等的特点。该法克服了传统过渡方法存在的露天与地下开采时空的制约关系,消除了采动滑坡危害,有效利用了露天与地下开采的工艺优势,是一种安全高效的新型采矿方法。该法适用于各种稳定条件的露天转地下开采的金属矿山,可大幅度提高过渡期矿体的开采效率,实现露天转地下的安全过渡与增产衔接。
李楠[5]2010年在《小汪沟铁矿露天转地下高效开采技术研究》文中进行了进一步梳理我国正处于工业化的高速发展时期,对钢铁需求量巨大,多年来铁矿石供不应求,急需研发高效开采技术,加大自主开发铁矿石的力度,以保持我国国民经济的健康发展。目前我国80%以上的铁矿石是由深凹露天矿采出的,这些铁矿山正在或即将转入地下开采,为此,研发露天转地下高效开采技术,在现阶段意义尤为重大。小汪沟铁矿是近年露天适时转地下高效开采的铁矿山,该矿露采生产能力30万吨/年,地下开采设计生产能力100万吨/年。由于上部矿体厚度与倾角较小,而且矿体走向长度不足,使得露天转地下的自由作业空间小,首采矿段的回采工作面不够充足,常规方法实现100万吨/年产能的难度较大。本论文针对矿床条件,按叁律(散体移动规律、岩体冒落规律、地压活动规律)适应性原理研发高效开采技术,较好地解决了产量衔接与地下高效开采两大难题。其中研究提出的利用岩体可冒性,按持续冒落面积分叁区高效开采的工艺技术,将小汪沟铁矿地下生产能力由原设计的100万吨/年增大到220万吨/年；研究提出的从下盘向上盘退采、用堑沟与斜切割槽扩大下盘回采范围的无底柱分段崩落法改进方案,有效的控制了缓倾斜、倾斜矿体的矿石损失率与贫化率；研究提出的通过控制首采分段采空区的形状与面积、促使顶板围岩自然冒落形成覆盖层的方法,缩小了露天与地下生产的相互影响范围,延长了露天与地下同时生产的时间,并取得了安全高效形成覆盖层的预期生产效果。此外,通过优选露天与地下开采工艺,按便于矿石回采和效益最大化原则确定露采最终境界,并采取措施工程加快地下采矿进程,实现了露天转地下过渡期产量逐年大幅度递增。理论研究与生产实践表明,本文研发的高效开采技术,包括分区开采技术、露天转地下诱导冒落法形成覆盖层技术、下盘矿石损失贫化控制技术、露天与地下开采细部境界优选技术、以及分段崩落法采场结构参数优化技术等,不仅使小汪沟铁矿实现了露天转地下安全高效开采,获得了巨大的经济效益,而且也为类似铁矿山提供了完整的低成本、安全高效开采技术,并为其它露天转地下铁矿山过渡期增产衔接、以及地下低成本、安全高效开采提供了技术支撑与宝贵经验。
廖成孟[6]2007年在《大冶铁矿露天转地下安全回采工艺的研究》文中指出根据大冶铁矿生产所需,研究探讨了适合矿山由露天坑回采转至地下回采的安全回采工艺的确定,以便具体解决此过程中可能面临的各种复杂问题。目前露天矿转地下回采一般面临许多复杂问题,为了保证安全生产,应需进行边坡稳定性定性分析,地下生产作业工艺介绍,覆盖层与回采空区适时处理,放矿溜井雨季冲渣预防及其处理措施,建立合理回采放矿制度。在高陡边坡处理方面,结合实际情况先分析了露天开采与地下开采对边坡及其弱面的影响、边坡在水的影响下的破坏方式,再进行稳定性分析,最后分析了覆盖回填层对边坡的影响;在回采工艺上通过分析相关地下开采实际情况,对此无底柱分段崩落法的实际应用如凿岩、优化爆破、出矿方式和相关的通风安全进行相关的剖析,并对回采爆破的炮孔程序生成与放矿数值仿真模拟模型的研究作了一定的探讨;在雨季冲渣灾害方面结合相关实际与理论,通过分析裂隙构造、水文地质情况和采矿活动等影响成因,提出了具体结果与预防措施。
高勇[7]2013年在《露天转地下开采边坡稳定性与防灾减灾技术研究》文中指出露天转地下开采时,露天边坡受复合采动效应影响,其变形与破坏规律变得复杂,其边坡的安全与稳定直接影响矿山的建设与生产安全,直接影响露天与地下开采转换过程的生产过渡。随着越来越多的矿山不断由露天转入地下及缺乏对露天转地下开采影响边坡的移动规律认识和缺乏对边坡防灾减灾的认识,地下开采引发边坡滑坡、坍塌等地质灾害频发生,严重影响了矿山的生产安全,给矿山边坡带来了巨大的维护费用和经济损失。因此,有必要开展露天转地下开采边坡的稳定性和防灾减灾治理研究。本文对露天转地下开采诱发边坡不稳定的影响规律进行了探讨,以安徽新桥硫铁矿露天转地下开采为工程背景,模拟分析了采动条件下对边坡的稳定性影响,并运用灾害链理论,构建了矿山边坡灾害链,探讨了露天转地下矿山边坡断链减灾的相关措施,最后对新桥硫铁矿露天边坡进行了防灾减灾治理。主要研究内容有：(1)在已有资料和文献调查的基础上,总结阐述了露天转地下开采边坡稳定性的影响因素,探讨了地下开采对边坡的稳定影响机理。(2)对露天转地下开采诱发边坡不稳定的边坡安全影响规律运用FLAC3D进行了多模型的数值模拟研究,综合分析了不同开采位置、开采宽度、开采深度及挂帮矿开采等对边坡安全稳定的影响。(3)完成了露天转地下开采边坡稳定性数值模型建立与计算,对边坡稳定性进行了分析。在矿山地质资料分析的基础上,利用岩石力学参数和建立的边坡叁维几何模型,采用3Dmine-MIDAS/GTS-FLAC3D数值模拟耦合技术,建立了大型叁维露天边坡复杂精确模型,探讨边坡不同空间相对位置边坡变形规律,分析了边坡的稳定性,结果表明：在最不利条件开采下边坡整体基本稳定,上盘边坡受地下开采扰动影响大于下盘边坡,最大沉降位移和应力主要位于坡脚处。(4)应用灾害链理论,构建了露天转地下矿山边坡的灾害链；运用“孕源断链减灾”的思路,分析了边坡防灾减灾途径和措施,并对其系统的动力演化规律进行了分析与研究,最后对新桥硫铁矿矿山边坡进行了适当的防灾减灾治理。
孙明志[8]2014年在《黑山铁矿露天转地下高效开采技术研究》文中研究表明黑山铁矿为岩浆侵入型大型钒钛磁铁矿床,露天开采至+650m水平后,转入地下应用无底柱分段崩落法开采。由于挂帮矿量少,而且在露天坑底部首采中段的主矿体尖灭再现严重,使得过渡期内产量衔接不上,同时由于矿岩夹杂产出,原设计的垂直走向布置进路的采场结构的矿石损失贫化过大。为提高过渡期产能与降低矿石损失贫化,本文开展了如下四方面内容的研究工作：第一、测定了散体流动参数与岩石点荷载强度,分析了矿岩可冒性,运用“叁律”(地压活动规律、岩体冒落规律与散体流动规律)适应性原理,构建了沿脉布置进路的无底柱分段崩落法的采场结构,并优选了采场结构参数。第二、根据黑山铁矿的矿体赋存条件与矿岩稳固性特征,分析了现用采矿方法的对分枝矿体的不适应性,据此提出了分段空场—崩落组合采矿法开采方案。第叁、针对不同矿岩条件,提出了运用诱导冒落技术形成覆盖层的技术方案。对于挂帮矿,用首采分段的连续回采面积诱导边坡围岩自然冒落形成覆盖层；对于露天坑底部多分枝矿体,多分段控制出矿诱导围岩自然冒落形成覆盖层。由此解除了回填废石对地下生产的制约关系,有效地释放了地下产能。第四、根据产量衔接需要,按叁分段同时回采安排采场回采顺序及其采准进程,以此提高地下产能增长速度,缩短达产时间。通过上述内容的系统研究,开发了各类矿体条件的适宜采矿方法及其采场结构参数的确定方法,为黑山铁矿露天转地下过渡期安全高效开采提供了技术支撑。目前研究提出的各类矿体开采方案,均已被矿山采纳,正在实施中。
张亚宾[9]2002年在《露天采空区排尾对地下开采影响的研究》文中提出本论文针对我国露天转地下开采矿山尾矿排弃量大,尾矿库容积不足,新建尾矿库征地困难的现状,提出露天转地下矿山利用露天采空区排放尾矿的技术方案,以程家沟铁矿为研究对象,通过对矿山工程地质和原岩应力场的调研及尾矿特性参数的测试,采用数值模拟的方法,运用ANSYS软件建立了叁维有限元模型,在露天采空区排放尾的条件下,对地下开采进行了模拟计算,确定了地下开采的采场参数和回采顺序,分析了尾矿不同回填高度进矿柱、顶板的稳定性,设计了露天采空区的防渗措施,得出以下结论:1.地下采场以模型1的结构参数,即矿房跨度25m,矿柱宽度8m的参数,方案2的回采顺序,即从矿体两端向中央回采的开采顺序,可以达到最好的效果,因此露天采空区排尾在技术上可行;2.由尾矿回填过程顶板和矿柱的稳定性分析可知,随着尾矿回填高度的增加,顶板中的压应力呈缓慢增加的趋势,二者呈近似线性的关系;而尾矿的排放对矿柱的影响较为明显,并且当尾矿高度达到15m时,矿柱中的应力有明显增大的现象,但是其值仍然在矿柱的强度范围之内;3.由经济分析可知,露天采空区排尾各种工程费用及矿体损失共约300万元,而新建尾矿库约需1000万元,因此露天采空区排尾在经济上是合理的。通过本课题的研究,在目前我国土地资源紧张的情况下,具有减少尾矿库占地、降低排尾费用、加强矿山环境保护等重要意义,可为目前类似矿山提供一种可资借鉴、切实可行的露天采空区尾矿回填技术模式,具有较高的推广价值和广阔的发展前景。
何姣云[10]2007年在《矿山采动灾害监测及控制技术研究》文中指出矿山采动灾害是指由于人类采矿生产活动而引发的一种破坏地质环境、危及生命财产安全，并带来重大经济损失的矿区灾害。论文根据不同的矿山生产及由此引起的采动灾害，建立相应的安全监测系统，对矿山安全现状进行评价，并提出相应的控制措施。金属矿山露天转地下开采主要有两种安全问题，一是采动条件下露天边坡的稳定，其次是地下采矿施工过程中的作业安全。论文系统地总结了露天转地下开采露天边坡及地下巷道的变形机理，建立了露天转地下灾害监测系统，首次研究了地下生产爆破对露天边坡的动态影响，发现了露天坑回填废石有利于露天边坡及地下巷道的稳定。在对巷道变形监测成果分析的基础上确定了露天转地下巷道变形控制标准，建立了露天转地下开采巷道稳定性的灰色预测模型，结合现场监测，查明并确认4处隐患，经治理后确保了巷道围岩的稳定。石膏矿山采矿方法不合理，在地下遗留了大量的采空区不处理，是石膏矿山发生大面积顶板坍塌灾害事故的主要隐患。论文通过叁维有限差分FLAC~(3D)数值模拟，揭示了河北邢隆石膏矿采空区的应力状态、破坏形式和地面沉陷现状。论文提出采用改进的无底柱分段崩落法处理该矿采空区，并选用智能监测仪器，利用现代化信息传输手段，对地下有线遥测系统进行了设计，并提出了缓倾斜石膏矿围岩收敛测线和声波测孔布置的新方法，同时将其与遥测系统有效结合，在采空区处理过程中进行实时、有效的安全监测。本研究将在该矿地下采空区处理过程中，对矿区地表沉陷和地下巷道失稳进行安全监测，全面快速掌握矿山安全信息，指导矿山安全生产，确保矿工生命安全和健康。地下煤层开采引起露天边坡滑坡是露井联合开采特有的采动灾害。论文在平朔煤炭工业公司安太堡不采区B900工作面开采地表沉陷实测研究特别是采用GPS动态观测研究的基础上，深入分析了随综放采场推进边坡地表沉陷发展的规律，包括地表采动边坡沉陷范围、最大沉陷值、随采场推进而趋于稳定的时间以及边坡破坏的主要形式，提出了应采取的控制开采方法和安全防范措施。论文根据排土压坡理论，把岩石力学关于治理边坡叁大技术措施之一的“压脚”往上发展，即不但压脚，还逐渐压腰、压胸，对压坡回填力学机理进行深入研究与深刻认识，为露井联合开采提供了新的边坡治理技术措施。
参考文献：
[1]. 露天转地下开采对矿岩稳定性影响的研究[D]. 彭涛. 武汉理工大学. 2003
[2]. 大冶铁矿深凹露天转地下开采的几个安全问题研究[D]. 章启忠. 武汉科技大学. 2007
[3]. 大新锰矿露天转地下联合开采边坡稳定性分析研究[D]. 冯春辉. 广西大学. 2014
[4]. 露天转地下过渡期协同开采方法与应用研究[D]. 李海英. 东北大学. 2014
[5]. 小汪沟铁矿露天转地下高效开采技术研究[D]. 李楠. 东北大学. 2010
[6]. 大冶铁矿露天转地下安全回采工艺的研究[D]. 廖成孟. 武汉科技大学. 2007
[7]. 露天转地下开采边坡稳定性与防灾减灾技术研究[D]. 高勇. 中南大学. 2013
[8]. 黑山铁矿露天转地下高效开采技术研究[D]. 孙明志. 东北大学. 2014
[9]. 露天采空区排尾对地下开采影响的研究[D]. 张亚宾. 河北理工学院. 2002
[10]. 矿山采动灾害监测及控制技术研究[D]. 何姣云. 武汉理工大学. 2007