基于FLAC3D的多层复杂采空区稳定性研究

1

作者 向欣欣 张耀平 刘书瑶 《矿业工程》 CAS 2024年第2期20-24,共5页

某矿山位于-360 m中段的金属矿开采已基本结束,遗留了大量复杂采空区,对周边矿体的开采和井下作业人员安全造成严重隐患。通过采空区精密探测和三维建模技术掌握采空区的三维形态和精确数据,利用FLAC3D有限差分法分析围岩的应力、位移... 某矿山位于-360 m中段的金属矿开采已基本结束,遗留了大量复杂采空区,对周边矿体的开采和井下作业人员安全造成严重隐患。通过采空区精密探测和三维建模技术掌握采空区的三维形态和精确数据,利用FLAC3D有限差分法分析围岩的应力、位移和塑性区分布,结果表明:空区的大部应力集中在顶板中上部,数值模拟和力学分析表明空区顶板发生冒落的可能性是存在的,因此要尽量减少对大空区的扰动,合理布置采场跨度,优化采场参数,同时注重空区角隅处的拉应力及大位移量的变化,减少采空区周边采矿和爆破对空区振动的影响,并且及时对空区进行充填。 展开更多

关键词 复杂采空区 应力集中 数值模拟 稳定性

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复杂采空区激光扫描异常点云过滤研究 被引量：5

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作者 鹿浩 罗周全 +2 位作者 张文芬 秦亚光 曹祖华 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期14-17,共4页

针对复杂采空区激光探测点云数据处理过程中传统过滤方法无法过滤所有异常点的缺陷,综合运用弦高比和周长比判据及Open GL编程实现了异常点云拾取删除全面过滤。首先,在分析激光扫描轨迹线点云数据拓扑关系及异常点生成原因的基础上,综... 针对复杂采空区激光探测点云数据处理过程中传统过滤方法无法过滤所有异常点的缺陷,综合运用弦高比和周长比判据及Open GL编程实现了异常点云拾取删除全面过滤。首先,在分析激光扫描轨迹线点云数据拓扑关系及异常点生成原因的基础上,综合运用弦高比和周长比判据对点云数据初步过滤;然后运用Open GL编程在显示界面上直接拾取删除异常点,实现了对点云数据二次精确全面过滤。工程应用实例表明,该方法不仅有效保留了采空区边界形态的完整性,也为矿山复杂采空区激光探测点云数据过滤提供了新思路,工程实用价值较高。 展开更多

关键词 复杂采空区 激光扫描 点云数据 过滤

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复杂采空区三维散乱点建模技术研究及应用 被引量：2

3

作者 黄俊杰 罗周全 +1 位作者 秦亚光 张文芬 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期1784-1788,共5页

以采空区三维激光扫描系统探测获取的原始数据为依据,针对复杂采空区散乱点云数据,研究提出运用一组等间距的垂直于包围盒走向方向的平行切割面,对散乱点云进行区域划分进而构建空区实体模型的方法.首先确定等间距平行切割面的方向和间... 以采空区三维激光扫描系统探测获取的原始数据为依据,针对复杂采空区散乱点云数据,研究提出运用一组等间距的垂直于包围盒走向方向的平行切割面,对散乱点云进行区域划分进而构建空区实体模型的方法.首先确定等间距平行切割面的方向和间距,对散乱点云数据进行划分;其次运用最小距离法确定散乱点云的位置即所归属的切割面;最后运用凸包最小距离法对每个切割面上的散乱点进行排序,成为有序点后对其进行建模.应用表明,研究所形成的建模方法可实现对复杂采空区散乱点云的精确建模. 展开更多

关键词 复杂采空区 散乱点 剖面线 三角剖分 凸包算法

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复杂采空区对工作面开采影响的数值模拟分析 被引量：2

4

作者 周广飞 华心祝 钱彪 《煤矿开采》 北大核心 2012年第3期9-12,51,共5页

基于FLAC3D数值模拟软件对复杂采空条件下的工作面开采进行模拟,分别模拟不同推进距离对工作面基本顶塑性破坏区及围岩支承压力分布的影响,得出了采动过程中直接顶初次垮落步距和基本顶初次来压步距;煤层顶板开始与上覆破坏岩层导通时... 基于FLAC3D数值模拟软件对复杂采空条件下的工作面开采进行模拟,分别模拟不同推进距离对工作面基本顶塑性破坏区及围岩支承压力分布的影响,得出了采动过程中直接顶初次垮落步距和基本顶初次来压步距;煤层顶板开始与上覆破坏岩层导通时的推进距离;工作面最易发生压架事故的位置。模拟结果表明,运用数值模拟方法,可以较为全面地揭示复杂采空区下基本顶塑性破坏特征及破坏范围,围岩支承压力分布特征,有利于选择、优化设计方案,根据上覆煤层的采空条件,合理布置下部煤层工作面的开采位置。 展开更多

关键词 复杂采空区 塑性破坏 支承压力 数值模拟

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洛钼露天矿复杂采空区治理一体化技术应用 被引量：10

5

作者 王春毅 彭府华 《金属矿山》 CAS 北大核心 2015年第5期66-71,共6页

介绍了洛钼露天矿采空区探测、采空区稳定性监测和采空区处理一体化技术。洛钼露天矿采用高密度电法和地震映象法对采空区位置进行初探,再利用钻孔探测和三维激光探测方法对采空区赋存形态进行精确探测。利用微震监测技术对采空区稳定... 介绍了洛钼露天矿采空区探测、采空区稳定性监测和采空区处理一体化技术。洛钼露天矿采用高密度电法和地震映象法对采空区位置进行初探,再利用钻孔探测和三维激光探测方法对采空区赋存形态进行精确探测。利用微震监测技术对采空区稳定性进行全天候、实时和立体监测,在对矿山采区岩体稳定性微震量化评估、爆破震动对采空区稳定性影响和采空区治理前后稳定性监测等方面取得了很好的应用效果。采用碎石充填和控制爆破技术对不同采空区进行处理,并根据采空区的赋存特点和处理的难易程度,对采空区进行分类一次处理或分次处理。洛钼露天矿采用该一体化技术已经成功治理了大量采空区,保障了矿山的安全生产,对矿山的可持续发展有着重要的意义,对国内外相似矿山有重要的参考价值。 展开更多

关键词 复杂采空区 空区探测 微震监测 采空区处理

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东川汤丹铜矿复杂采空区群联合调查技术方法研究及应用 被引量：5

6

作者 吕晓宏 尹琼 +1 位作者 沈忠义 余璨 《现代矿业》 CAS 2022年第1期67-70,共4页

复杂采空区群的调查和探测一直属于世界性难题。汤丹铜矿经过开采多年,形成了大量形态不规整的采空区。为查明汤丹铜矿采空区数量、规模及空间结构,通过对国内外采空区探测技术综合研究分析,结合矿山实际需求对东川汤丹矿区开展采空区... 复杂采空区群的调查和探测一直属于世界性难题。汤丹铜矿经过开采多年,形成了大量形态不规整的采空区。为查明汤丹铜矿采空区数量、规模及空间结构,通过对国内外采空区探测技术综合研究分析,结合矿山实际需求对东川汤丹矿区开展采空区调查工作。采用了矿产地质调查、工程地质调查、地表现状测绘、地球物理探测、钻探工程验证、三维激光扫描、矿床三维建模等调查技术方法手段,较好地完成了采空区调查工作。同时总结形成地—物—测—采—工多学科联合调查技术方法体系,为今后开展复杂采空区群的调查和探测工作提供了借鉴和理论支撑。 展开更多

关键词 金属矿山 复杂采空区群 联合调查

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复杂采空区顶板最小安全厚度的确定方法 被引量：23

7

作者 田志恒 聂永祥 《采矿技术》 2009年第5期26-27,151,共3页

地下采空区给露天台阶生产带来了极大的危害,采空区顶板安全厚度的确定是露天台阶生产的重要安全保障。分析指出了采空区顶板最小安全厚度的影响因素,对国内外采空区顶板最小安全厚度确定方法进行了分类介绍,认为通过多种研究方法确定... 地下采空区给露天台阶生产带来了极大的危害,采空区顶板安全厚度的确定是露天台阶生产的重要安全保障。分析指出了采空区顶板最小安全厚度的影响因素,对国内外采空区顶板最小安全厚度确定方法进行了分类介绍,认为通过多种研究方法确定采空区顶板最小安全厚度有助于获得反映岩石条件和空区特点的最小安全厚度的准确数值。 展开更多

关键词 地下转露天开采 复杂采空区 最小安全厚度

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铁路大型多层复杂采空区稳定性评价 被引量：3

8

作者 王清秋 《铁道勘察》 2013年第1期64-65,共2页

采用多种方法对新建东平铁路下伏多层采空区进行了详细勘察,取得了翔实可靠的采空区稳定性计算参数,通过理论计算与离散元模拟相结合的方法,对采空区地表沉降进行计算分析,综合评价采空区的稳定性,为铁路建设的场地适宜性进行科学评价。

关键词 多层 复杂采空区 离散元 场地适宜性

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复杂不规则采空区多源异构数据三维建模研究

9

作者 何玉州 胡伟 +3 位作者 吕斌 李俊峰 杨贺杰 张莹 《电子设计工程》 2025年第4期188-191,196,共5页

出于提高复杂不规则采空区三维建模效率以及精确度的目的,通过改进多源异构数据融合进行三维建模的方法,结合实际研究案例及关键技术,构建复杂不规则采空区三维建模框架,由地面激光雷达以及无人机航测进行数据采集并得到对应点云,对点... 出于提高复杂不规则采空区三维建模效率以及精确度的目的,通过改进多源异构数据融合进行三维建模的方法,结合实际研究案例及关键技术,构建复杂不规则采空区三维建模框架,由地面激光雷达以及无人机航测进行数据采集并得到对应点云,对点云去噪处理并结合改进快速点特征直方图以及迭代最近点方式实现。通过结合实际案例进行模拟仿真试验,得出改进的多源异构数据融合防范进行复杂不规则采空区的三维建模时,点云配准时间大幅缩短,点云配准误差更小的结论。 展开更多

关键词 复杂不规则采空区 点云配准 多源异构数据融合 快速点特征直方图

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微震监测预警机理在复杂多层采空区中的初步应用 被引量：7

10

作者 陈学军 刘静 赵子巍 《中国矿山工程》 2015年第2期6-8,18,共4页

针对广东省大宝山矿业有限公司铜硫矿下部存在复杂多层采空区的露天采场面临严峻的采空区稳定性问题,分析研究了该采场需要进行先进的微震监测预警预报系统的必要性,介绍了铜矿露天采场无线通讯和640m平硐有线通讯微震监测系统的建立并... 针对广东省大宝山矿业有限公司铜硫矿下部存在复杂多层采空区的露天采场面临严峻的采空区稳定性问题,分析研究了该采场需要进行先进的微震监测预警预报系统的必要性,介绍了铜矿露天采场无线通讯和640m平硐有线通讯微震监测系统的建立并且做了初步应用的研究。对监测数据进行分析,综合分析了近5个月微震事件与爆破事件的范围、密集度和空间转移的变化,对近阶段矿山采空区稳定性进行了分析评估,圈定了危险区域。利用实时在线监测,依靠有线光缆和无线WiFi网络传输技术,实现对矿山采空区稳定性的监测预警,安全可靠地指导矿山生产。 展开更多

关键词 复杂多层采空区 实时在线 微震 WIFI 预警

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露天多金属矿山地下采空区综合探测分析 被引量：18

11

作者 崔晓荣 林谋金 +1 位作者 张卫民 郑炳旭 《金属矿山》 CAS 北大核心 2015年第1期128-132,共5页

由于地采转露采多金属矿山的地质条件复杂性和单一物探或者钻探方法的自身局限性,往往难以有效探测露天采场下的复杂采空区和盲空区,甚至漏探,对露天采矿作业构成较大的安全威胁。因此,针对地采转露采多金属矿山,通过物探和钻探手段进... 由于地采转露采多金属矿山的地质条件复杂性和单一物探或者钻探方法的自身局限性,往往难以有效探测露天采场下的复杂采空区和盲空区,甚至漏探,对露天采矿作业构成较大的安全威胁。因此,针对地采转露采多金属矿山,通过物探和钻探手段进行多层次、多手段的采空区综合探测分析,即通过综合物探锁定空区范围,工程钻探核实空区位置,三维扫描探明空区参数,确保不漏探采空区,并能够探明复杂采空区和盲空区。实践证明,该综合探测分析方法可对多金属矿复杂采空区和盲空区进行较系统和全面的分析,为后续崩落爆破处理奠定基础,从而达到安全开采隐患资源的目的。 展开更多

关键词 露天多金属矿 复杂采空区 盲空区 综合探测技术 隐患资源

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韩桥煤矿井田采空区地面建筑地基稳定性研究 被引量：5

12

作者 张蕊 姜振泉 +2 位作者 姜春露 朱术云 孙强 《煤炭工程》 北大核心 2011年第4期61-63,共3页

针对复杂采空区上建设用地问题,将概率积分法和FLAC3D数值模拟相结合,以概率积分法计算所得地表残余沉降量为已知结果,综合岩石试验结果和工程类比经验,建立多煤层复杂采空区的地质模型,进行反复试算、调整,得出研究区的地表移动变形和... 针对复杂采空区上建设用地问题,将概率积分法和FLAC3D数值模拟相结合,以概率积分法计算所得地表残余沉降量为已知结果,综合岩石试验结果和工程类比经验,建立多煤层复杂采空区的地质模型,进行反复试算、调整,得出研究区的地表移动变形和垂向应力。同时提出了一种基于FLAC3D的采空区上建筑物稳定性计算分析的方法和程序,认为三维数值模拟能较好地解决采空区上建筑物的稳定性问题,弥补了概率积分法不能反映地质体应力的缺点。 展开更多

关键词 复杂采空区 残余沉降量 地质模型 移动变形 稳定性

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南梁煤矿近距煤层采空区下开采工作面矿压规律研究 被引量：5

13

作者 王斌 张杰 +4 位作者 刘辉 甄泽 齐晓华 卓青松 吴建军 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2022年第2期210-218,共9页

上煤层覆岩结构失稳特征是影响下煤层开采工作面矿压显现的主要因素。针对南梁煤矿30103工作面浅埋近距离煤层采空区下开采条件,采用相似模拟实验及理论分析对覆岩垮落特征和支架阻力进行了模拟研究。结果表明:采空区下开采,基本顶初次... 上煤层覆岩结构失稳特征是影响下煤层开采工作面矿压显现的主要因素。针对南梁煤矿30103工作面浅埋近距离煤层采空区下开采条件,采用相似模拟实验及理论分析对覆岩垮落特征和支架阻力进行了模拟研究。结果表明:采空区下开采,基本顶初次来压步距45 m,周期来压步距6~16 m,支架工作阻均小于8500 kN;走向煤柱下开采,基本顶初次来压步距50 m,周期来压步距10~14 m,支架工作阻均小于9000 kN。工作面在集中煤柱下25 m和出煤柱7 m处,上覆岩层发生滑落失稳,对工作面形成明显的动载冲击,支架阻力超过额定阻力,最大值达13158 kN。集中煤柱弱化后,释放了煤柱集中应力,使得来压时上覆岩层形成相互协调破坏,避免了基本顶滑落失稳形成的载荷瞬态释放,支架阻力仅达到8743 kN。采空区下开采顶板动压防控的优先次序为集中煤柱>走向煤柱>采空区。 展开更多

关键词 近距离煤层 复杂采空区 覆岩垮落 相似模拟 支架阻力

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地下多层复杂空区处理的工程实践 被引量：13

14

作者 林卫星 程建勇 欧任泽 《爆破》 CSCD 北大核心 2009年第2期31-34,共4页

介绍了洛阳栾川钼业集团股份有限公司三道庄矿区多层复合空区的赋存形态、空区处理方案以及采用切割深孔区域整体崩落法一次爆破同时处理多层空区时的工程实践;切割深孔区域整体崩落法处理地下多层复杂空区的孔位布置、施工、装药、爆... 介绍了洛阳栾川钼业集团股份有限公司三道庄矿区多层复合空区的赋存形态、空区处理方案以及采用切割深孔区域整体崩落法一次爆破同时处理多层空区时的工程实践;切割深孔区域整体崩落法处理地下多层复杂空区的孔位布置、施工、装药、爆破及网路、施工安全管理等,对国内外同类型矿山资源的安全、合理的开发利用具有重要参考意义。 展开更多

关键词 地下多层复杂采空区 切割深孔 区域整体崩落 VCR法逆向爆破

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洛坝铅锌矿复杂隐蔽采空区低成本充填治理方案研究 被引量：1

15

作者 李拥军 王建兵 +3 位作者 马鹏飞 李帅 胡博怡 张钦礼 《世界有色金属》 2023年第22期1-4,共4页

铅锌矿多年来一直沿用空场法开采产生了规模庞大的采空区群,极易诱发大规模地压灾害、引起地表沉降和塌陷。通过深入的采空区分布现状调查,提出了针对性的复杂隐蔽采空区低成本充填治理方案,包括充填系统方案、充填体强度指标、充填配... 铅锌矿多年来一直沿用空场法开采产生了规模庞大的采空区群,极易诱发大规模地压灾害、引起地表沉降和塌陷。通过深入的采空区分布现状调查,提出了针对性的复杂隐蔽采空区低成本充填治理方案,包括充填系统方案、充填体强度指标、充填配比参数、充填动力方式、充填通道布设方案、充填挡墙构筑、采空区接顶等,为国内复杂隐蔽采空区低成本充填治理提供了典型解决方案和有益借鉴。 展开更多

关键词 复杂隐蔽采空区 低成本治理 尾砂充填

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多中段复杂大面积采空区综合治理方案研究 被引量：3

16

作者 胡亚桥 韦章能 +1 位作者 覃星朗 谢经鹏 《采矿技术》 2021年第3期117-119,共3页

天马山硫金矿业有限公司随着开采深度的不断延伸,采空区范围逐渐增大,矿山面临多中段复杂大面积采空区开采技术难题。因此,采用地压监测技术、Flac3D数值模拟和空区探测的方式对采空区稳定性进行定性分析,采用综合治理方案解决多中段复... 天马山硫金矿业有限公司随着开采深度的不断延伸,采空区范围逐渐增大,矿山面临多中段复杂大面积采空区开采技术难题。因此,采用地压监测技术、Flac3D数值模拟和空区探测的方式对采空区稳定性进行定性分析,采用综合治理方案解决多中段复杂大面积采空区治理难题,可为后续残留矿柱的回采创造安全条件。 展开更多

关键词 复杂大面积采空区 稳定性分析 空区治理

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复杂老采空区注浆治理充填效果评价研究 被引量：2

17

作者 刘新文 李彦斌 史江钰 《山西建筑》 2023年第14期96-99,共4页

受煤矿老采空区影响的高层建筑场地,多方法开采陡倾煤层形成老采空区,场地地面沉陷区积水,下伏采空区处于充水状态,采空区经注浆充填法治理,充填效果直接决定采空区地基是否“活化”,影响场地的稳定性从而决定工程的整体质量和安全性耐... 受煤矿老采空区影响的高层建筑场地,多方法开采陡倾煤层形成老采空区,场地地面沉陷区积水,下伏采空区处于充水状态,采空区经注浆充填法治理,充填效果直接决定采空区地基是否“活化”,影响场地的稳定性从而决定工程的整体质量和安全性耐久性,以采空区注浆治理充填效果评价为研究对象,通过场压浆系数比对分析进行评价研究,对于同类复杂采空区有必要考虑进行多次补充注浆,为类似项目提供了很好的借鉴。 展开更多

关键词 高层建筑场地 下伏复杂老采空区 注浆治理 充填效果

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基于BP神经网络的采空区激光探测环境误差修正 被引量：6

18

作者 侯朋远 徐帅 +1 位作者 梁瑞余 纪晓飞 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期758-766,共9页

为了研究地下金属矿山高温?高湿?多尘复杂环境对采空区三维激光探测精度的影响,研发采空区复杂环境模拟装置,设计64组正交试验方案,分析温度、相对湿度和粉尘质量浓度对探测误差的影响并进行修正。为进一步量化探测误差,建立BP神经网络... 为了研究地下金属矿山高温?高湿?多尘复杂环境对采空区三维激光探测精度的影响,研发采空区复杂环境模拟装置,设计64组正交试验方案,分析温度、相对湿度和粉尘质量浓度对探测误差的影响并进行修正。为进一步量化探测误差,建立BP神经网络预测模型,并应用于某铅锌矿采空区的探测中。研究结果表明:随相对湿度升高,点云平均误差比呈“S”型曲线增长,当相对湿度介于75.0%~85.0%时,增长速率明显加快;随粉尘质量浓度增大,点云平均误差比以40 mg/m3和100 mg/m3为节点呈三段式线性增长,当粉尘质量浓度介于40~100 mg/m3时,增长速率最快,当粉尘质量浓度大于100 mg/m3时,增长速率次之,当粉尘质量浓度小于40 mg/m3时,增长速率最低;温度对点云平均误差比影响较小。模型预测值与实测值的平均相对误差为1.80%,校正决定系数为0.993;修正后的采空区边界标高、体积和顶板暴露面积等参数更加符合实际情况。 展开更多

关键词 复杂环境采空区 三维激光探测 正交试验 BP神经网络 误差分析 误差修正

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高湿多尘采空区三维激光探测数据误差分析与修正 被引量：2

19

作者 徐帅 侯朋远 +1 位作者 梁瑞余 杜永亮 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1330-1336,共7页

针对地下金属矿山高湿、多尘复杂环境导致采空区三维激光探测结果失真的问题,研制了采空区复杂环境模拟装置,进行了64组不同相对湿度、粉尘质量浓度条件下的点云数据误差分析与修正实验.结果表明,随相对湿度和粉尘质量浓度增大,点云平... 针对地下金属矿山高湿、多尘复杂环境导致采空区三维激光探测结果失真的问题,研制了采空区复杂环境模拟装置,进行了64组不同相对湿度、粉尘质量浓度条件下的点云数据误差分析与修正实验.结果表明,随相对湿度和粉尘质量浓度增大,点云平均误差比均呈“S”型趋势增大;当粉尘质量浓度介于30. 0~85. 0 mg/m^3、相对湿度介于76. 0%~85. 0%时,点云平均误差比呈幂指数增长;适合采空区三维激光探测的粉尘质量浓度为0~5. 6 mg/m^3,相对湿度为0~49. 0%.同时,提出了高湿、多尘探测环境下的点云数据误差修正公式,并应用于福建某金矿复杂采空区的精准探测工程中,修正后的采空区边界信息更加符合实际情况. 展开更多

关键词 复杂环境采空区 三维激光探测 粉尘质量浓度 相对湿度 误差修正

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均压通风防漏技术在金矿残矿回收中的应用 被引量：4

20

作者 温军锁 严鹏 +1 位作者 唐学义 宋士生 《有色金属（矿山部分）》 2015年第2期100-103,108,共5页

近年来随着黄金价格上涨,过去采易弃难、采富弃贫形成的残余矿量已具备了较高的开采价值。由于大量采空区的存在以及井下采空区本身的复杂性,残矿回收的通风条件较差,存在着一定的通风安全和职业健康隐患。利用辅扇开放式均压通风技术... 近年来随着黄金价格上涨,过去采易弃难、采富弃贫形成的残余矿量已具备了较高的开采价值。由于大量采空区的存在以及井下采空区本身的复杂性,残矿回收的通风条件较差,存在着一定的通风安全和职业健康隐患。利用辅扇开放式均压通风技术可以在减少专用通风设施的情况下实现均压通风。经过研究以及实际应用,采用均压通风技术进行防漏取得明显效果,通风系统更安全可靠,扇风机运转效率更高,经济效果显著。 展开更多

关键词 均压通风 防漏技术 复杂采空区

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