某礦山原采用上、下雙中段同時回采的下向水平分層膠結(jié)充填法進(jìn)行采礦,后因采礦條件發(fā)生變化上部中段需改為無底柱分段崩落法,下部中段繼續(xù)沿用原膠結(jié)充填法,從而在井下形成無底柱分段崩落法與膠結(jié)充填法協(xié)同開采的復(fù)雜局面。上部中段采用無底柱分段崩落法采礦過程中,必然導(dǎo)致整個采區(qū)地應(yīng)力場發(fā)生重新分布并可能對下部中段膠結(jié)充填采場穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響。同時,限于生產(chǎn)組織難度及產(chǎn)能壓力,充填采場在回采過程中通常同時對若干條進(jìn)路進(jìn)行回采后再集中進(jìn)行充填,因此充填采場會在一定時間段內(nèi)出現(xiàn)成片的相鄰非連續(xù)采空區(qū),這種作業(yè)方式也在一定程度上增加了充填采場的失穩(wěn)風(fēng)險。因此,研究上部中段無底柱分段崩落法開采對下部膠結(jié)充填采場穩(wěn)定性的影響、充填采場相鄰非連續(xù)采空區(qū)的穩(wěn)定性及其失穩(wěn)風(fēng)險防控措施,不僅對于實現(xiàn)崩落法安全高效開采具有極為重要的指導(dǎo)意義,同時對于下部中段膠結(jié)充填采場的生產(chǎn)安全也具有非常重要的實際意義,更是確保礦山崩落法與充填法安全高效協(xié)同開采的重要基礎(chǔ)。首先,對影響下部中段膠結(jié)充填采場穩(wěn)定性的主要因素進(jìn)行了歸納和分析,并采用層次分析法對各影響因素的權(quán)重系數(shù)進(jìn)行了研究及排序,得出影響下部膠結(jié)充填體穩(wěn)定性的因素主要分... 

【文章來源】：西南科技大學(xué)四川省

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

西二采區(qū)下向水平分層膠結(jié)充填采礦法

西南科技大學(xué)碩士學(xué)位論文-2-然而，近年來全球礦業(yè)經(jīng)濟(jì)不景氣，鎳產(chǎn)品的價格持續(xù)走低，圖1-2給出了2009~2018年的鎳礦價格變化情況，可見從2012年開始，鎳價格發(fā)生大幅下降，并在2016年跌至6.5萬元/t。根據(jù)礦山財務(wù)經(jīng)濟(jì)核算結(jié)果可知，在2016年的市場經(jīng)濟(jì)情況下，西二采區(qū)貧礦的采礦成本在270元/t左右，此時只有當(dāng)鎳價高于11.5萬元/t時，采用膠結(jié)充填法開采方能盈利，否則礦山將面臨生產(chǎn)虧損。再加之，近年來赤道地區(qū)紅土鎳礦的開發(fā)逐漸形成規(guī)模，據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測，在今后相當(dāng)長一段時間內(nèi)鎳價都很難大幅上漲，甚至不排除繼續(xù)下滑的可能。在此情況下，西二采區(qū)的生存和發(fā)展受到巨大威脅。要突破生存困境，礦山亟需將當(dāng)前高成本的膠結(jié)充填法轉(zhuǎn)變?yōu)榱硗庖环N安全高效、低成本的采礦方法。圖1-2近十年鎳價變化趨勢此外，2016年西二采區(qū)在1610m水平5～7行范圍膠結(jié)充填體意外發(fā)生大面積垮塌并貫通至地表，形成較大的地表塌陷區(qū)，導(dǎo)致西二采區(qū)1610m分層5～7行范圍膠結(jié)充填體與上部覆巖的大面積冒落以及整體失穩(wěn)，如圖1-3所示。西二采區(qū)1610m水平發(fā)生的膠結(jié)充填體垮塌事件導(dǎo)致上部采場1554m中段膠結(jié)充填采礦完全停產(chǎn)。西二采區(qū)1610m水平膠結(jié)充填體意外大面積垮塌事件的發(fā)生，進(jìn)一步堅定和加快了該礦山推進(jìn)新型、高效、低成本采礦方法研究的決心和進(jìn)度。主井副井充填鉆孔風(fēng)井1554-1430采準(zhǔn)斜坡道1554-1650采準(zhǔn)斜坡道西二充填系統(tǒng)示意圖17381738制漿站1#充填鉆孔2#充填鉆孔4#充填鉆孔5#充填鉆孔6#充填鉆孔3#充填鉆孔1610分段57911地表塌陷區(qū)域受垮塌影響區(qū)域圖1-3西二采區(qū)垮塌狀況示意圖

西南科技大學(xué)碩士學(xué)位論文-10-本課題研究的主要目標(biāo)是解決礦區(qū)崩落法與充填法在同一采區(qū)協(xié)同作業(yè)時的安全生產(chǎn)問題，主要包括上部無底柱分段崩落法開采對下部膠結(jié)充填體穩(wěn)定性的影響作用以及膠結(jié)充填采場在大面積相鄰非連續(xù)采空區(qū)群條件下的采場穩(wěn)定性問題，并提出確保下部膠結(jié)充填體穩(wěn)定的方法與技術(shù)措施，實現(xiàn)礦區(qū)的崩落法與充填法安全高效協(xié)同開采。1.3.2研究內(nèi)容本次研究主要針對該礦山西二采區(qū)下部膠結(jié)充填采場穩(wěn)定性的影響因素，以及上部中段無底柱分段崩落法采礦過程對下部膠結(jié)充填體的受力狀態(tài)等內(nèi)容等進(jìn)行分析與研究。主要研究內(nèi)容如下：（1）全面分析總結(jié)影響下部中段膠結(jié)充填采場穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素，并利用層次分析法對主要因素進(jìn)行權(quán)重排序，指明膠結(jié)充填法采場穩(wěn)定性的主要控制方向，并提出相應(yīng)的對策（2）結(jié)合礦山實際情況，構(gòu)建數(shù)值模型還原崩落法與充填法協(xié)同開采復(fù)雜局面，利用數(shù)值模擬方法重點(diǎn)研究上部中段崩落法采礦過程中的采區(qū)地應(yīng)力演化規(guī)律，及其對下部中段充填法采場穩(wěn)定性的影響作用，結(jié)合研究結(jié)論提出協(xié)同開采過程中的安全控制措施。（3）針對礦山下向分層膠結(jié)充填法采場出現(xiàn)成片非連續(xù)采空區(qū)易發(fā)生采場失穩(wěn)的問題，研究造成失穩(wěn)的本質(zhì)原因，并提出下部膠結(jié)充填采場穩(wěn)定性的關(guān)鍵技術(shù)措施。（4）采用微地震監(jiān)測技術(shù)，對礦區(qū)崩落法與充填法協(xié)同開采過程中的采區(qū)穩(wěn)定性進(jìn)行實時、動態(tài)監(jiān)測，確保礦山生產(chǎn)安全。1.3.3研究方案本文擬采用實地調(diào)研、理論計算、數(shù)值模擬以及現(xiàn)場監(jiān)測等手段相結(jié)合的研究方法對該礦山西二采區(qū)崩落法與充填法協(xié)同開采過程中下部中段充填采場的穩(wěn)定性問題進(jìn)行了系統(tǒng)研究，主要技術(shù)路線見圖1-5所示。圖1-5技術(shù)路線圖

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號：3517829