“实用矿山压力控制理论”的内涵及发展综述 被引量：54

1

作者 宋振骐 郝建 +2 位作者 石永奎 汤建泉 刘建康 《山东科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2019年第1期1-15,共15页

一直以来,矿山灾害严重威胁着中国煤矿的安全高效开采。矿山压力与岩层控制是防治煤矿重大灾害的关键,被国内外学者重点关注。20世纪80年代,紧密联系煤矿现场生产一线,宋振骐研究团队创建了"实用矿山压力控制理论",亦称"... 一直以来,矿山灾害严重威胁着中国煤矿的安全高效开采。矿山压力与岩层控制是防治煤矿重大灾害的关键,被国内外学者重点关注。20世纪80年代,紧密联系煤矿现场生产一线,宋振骐研究团队创建了"实用矿山压力控制理论",亦称"传递岩梁理论"。传递岩梁理论是中国最著名的岩层控制理论之一,对指导煤矿安全生产起到重要作用。论文阐述了传递岩梁理论的主要研究成果:严格定义了矿山压力与矿山压力显现的概念,并揭示矿山压力与矿山压力显现的关系。理论分析了矿山压力的来源、支承压力分布特征及采场结构力学模型的组成及发展规律等重要问题。指出影响矿压显现的岩层范围是有限的、可知的、可控的。上述研究成果为把传统矿山压力理论研究推进到针对具体煤层条件科学定量的发展阶段奠定了基础。 展开更多

关键词 矿山压力 岩层 传递岩梁 支承压力 采场结构力学模型

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地震对地下硐室围岩动压力的影响 被引量：6

2

作者 孙有为 薄景山 +2 位作者 李平 郭晓云 蔡晓光 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2010年第3期171-177,共7页

地下硐室围岩压力在地震荷载作用下的表现是岩土地震工程领域当前的热点问题之一。本文简述了目前我国隧道工程抗震规范关于地下硐室围岩动压力的确定方法,以四川黄草坪隧道的资料为例,利用有限差分法分析在不同峰值加速度的水平地震动... 地下硐室围岩压力在地震荷载作用下的表现是岩土地震工程领域当前的热点问题之一。本文简述了目前我国隧道工程抗震规范关于地下硐室围岩动压力的确定方法,以四川黄草坪隧道的资料为例,利用有限差分法分析在不同峰值加速度的水平地震动输入下,硐室围岩压力对地震输入的响应,并与围岩静压力进行了对比分析。结果表明:随着输入地震动加速度峰值的增加,地下硐室围岩最大主应力峰值的增大;围岩最大主应力的地震反应峰值与输入地震动的加速度峰值有一定的关联;在加速度峰值小于0.2 g的地震动作用下,硐室围岩的最大主应力峰值变化较小,硐室结构一般不会发生破坏;地震作用时,硐室的斜上和斜下侧壁是整个结构的薄弱部位;衬砌结构对于地下硐室围岩最大主应力地震反应峰值的控制和硐室结构抗震性能的增强有极为重要的作用。 展开更多

关键词 地下硐室 围岩动压力 地震动 数值模拟

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金川二矿区16行保安矿柱回采可行性研究 被引量：8

3

作者 江文武 徐国元 李国建 《金属矿山》 CAS 北大核心 2012年第7期35-37,共3页

借助FLAC3D软件,以保安矿柱控制地压活动作用能力作为研究切入点,揭示保安矿柱是否还有存在的必要性。研究结果表明:矿柱形成初期,它能有效地抑制其相邻区域的地压活动。然而,当矿柱垂直高度增加时,矿柱发生变位破坏,储存在矿柱内部的... 借助FLAC3D软件,以保安矿柱控制地压活动作用能力作为研究切入点,揭示保安矿柱是否还有存在的必要性。研究结果表明:矿柱形成初期,它能有效地抑制其相邻区域的地压活动。然而,当矿柱垂直高度增加时,矿柱发生变位破坏,储存在矿柱内部的应变能得到了释放,其矿柱自身的整体刚度降低,矿柱控制地压活动的作用效应随之减弱,它已不可能以"刚度较大的整体结构"在地压控制过程中发挥人们期待的作用。因此,在对该矿柱所涉及的技术问题进行更为全面研究的基础上,可以考虑对该矿柱进行安全回采。 展开更多

关键词 地下矿山 保安矿柱 控制地压 FLAC3D

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安徽和睦山铁矿楔形体地压控制方法研究 被引量：4

4

作者 李海英 任凤玉 +1 位作者 陈宪龙 明旭 《金属矿山》 CAS 北大核心 2020年第11期19-24,共6页

在破碎难采铁矿床地下开采中,掌控采场地压活动规律,采取有效措施控制地压活动,是实现安全高效开采的重要保障。和睦山铁矿后和睦山矿区矿体与下盘近矿围岩破碎,应用无底柱分段崩落法开采,随着回采工作面的下降与采场结构参数的改变,在-... 在破碎难采铁矿床地下开采中,掌控采场地压活动规律,采取有效措施控制地压活动,是实现安全高效开采的重要保障。和睦山铁矿后和睦山矿区矿体与下盘近矿围岩破碎,应用无底柱分段崩落法开采,随着回采工作面的下降与采场结构参数的改变,在-250 m阶段的第一分段开采中,发生了大规模地压活动,下盘进路联巷与上盘侧回采进路遭到严重破坏,巷道两帮内挤、折断或碎裂片落,底板鼓起,顶板下沉,使巷道无法修复,严重影响了矿山安全生产。基于地压活动特点与巷道破坏原因的分析,揭示了复杂地压的机理,提出巷道破坏力主要来源于顶板围岩发生断裂而又滞后冒落所形成的楔形体压力,并创建了楔形体附加应力数学模型。计算结果表明:楔形体尖部压应力大于矿体抗压强度的平均值,是致使上盘侧采准巷道快速破坏的主要原因;而楔翼活动压力引起矿体下盘断裂构造面的滑移,是造成下盘采准工程破坏的直接原因。根据上述分析,采用楔尖部位局部卸压开采、控制下盘地质构造面滑移破坏、增大进路间距与改进巷道支护形式相结合的综合方法,有效控制了复杂楔形体地压危害,保障了-250 m中段的安全开采。 展开更多

关键词 楔形地压 倾斜破碎矿体 分段崩落法 采场地压控制

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李官集铁矿采场动态地压监测及数值分析 被引量：3

5

作者 李正胜 李洪军 《金属矿山》 CAS 北大核心 2015年第3期58-62,共5页

针对李官集铁矿点柱式分层充填法的特点,按照矿山实际的开采和充填步骤,对采场中的间柱、点柱、充填体和上下盘围岩的应力变化进行动态监测和分析,并考虑矿体中优势结构面的影响,运用3DEC构建含有优势结构面的岩体模型,结合地压的实际... 针对李官集铁矿点柱式分层充填法的特点,按照矿山实际的开采和充填步骤,对采场中的间柱、点柱、充填体和上下盘围岩的应力变化进行动态监测和分析,并考虑矿体中优势结构面的影响,运用3DEC构建含有优势结构面的岩体模型,结合地压的实际监测变化量和数值模拟得到的地压值匹配,分析了点柱式分层充填法开采过程李官集铁矿的地压变化规律。结果显示:1开采初期,矿柱和围岩共同支撑上部载荷,随着开挖高度的增加,应力由点柱逐渐向围岩转移,上部载荷主要由围岩体支撑;2应力在上下盘岩体之间随开采向上交替变化:开挖层应力增加,回填层应力局部恢复,扰动层应力释放。在同一点柱间地压呈现分层转移规律,并随开挖进行循环往复。 展开更多

关键词 点柱法 分层充填 动态地压 数值分析 地压规律

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采场地压动态控制 被引量：6

6

作者 刁心宏 《金属矿山》 CAS 北大核心 2009年第2期5-7,45,共4页

详细阐述了采场动态地压产生的原因和采场地压动态控制的含义,提出了采场地压动态控制的内容,在此基础上,比较深入地论述了采场地压进行动态控制的方法,给出了对采场地压进行动态控制的实施步骤。所提出的地压控制方法和实施步骤,对于... 详细阐述了采场动态地压产生的原因和采场地压动态控制的含义,提出了采场地压动态控制的内容,在此基础上,比较深入地论述了采场地压进行动态控制的方法,给出了对采场地压进行动态控制的实施步骤。所提出的地压控制方法和实施步骤,对于空场法采矿生产具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 地下矿山 采场地压 动态控制

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深凹露天转地下开采地压宏观调查及巷道变形规律分析 被引量：5

7

作者 王宾 宋卫东 杜建华 《金属矿山》 CAS 北大核心 2009年第5期27-32,共6页

以大冶铁矿东采车间深凹露天转地下开采为工程背景,考虑到采场地压显现的特殊性和巷道变形规律的复杂性,分别采用现场宏观调查、围岩松动圈测试、多点位移计监测和采动应力监测等手段,对露天转地下开采过程中采场地压显现的宏观特征和... 以大冶铁矿东采车间深凹露天转地下开采为工程背景,考虑到采场地压显现的特殊性和巷道变形规律的复杂性,分别采用现场宏观调查、围岩松动圈测试、多点位移计监测和采动应力监测等手段,对露天转地下开采过程中采场地压显现的宏观特征和采准巷道变形规律开展了较为系统的研究,取得的主要结论对确定采准巷道喷锚网支护参数和优化回采顺序具有重要指导意义,对类似矿山具有参考价值。 展开更多

关键词 露天转地下开采 地压显现 巷道变形规律 采动应力测试

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深部金属矿采动灾害防控研究现状与进展 被引量：74

8

作者 赵兴东 周鑫 +1 位作者 赵一凡 于文龙 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期2522-2538,共17页

随着地球浅部矿产资源逐渐枯竭,深部矿产资源开采已成必然趋势。在查阅大量相关文献的基础上,综述国内外金属矿山对深部开采的界定与开采现状,重点关注深部高应力这一特殊环境条件下的采动灾害类型与致灾机理,提出深部金属矿采动灾害预... 随着地球浅部矿产资源逐渐枯竭,深部矿产资源开采已成必然趋势。在查阅大量相关文献的基础上,综述国内外金属矿山对深部开采的界定与开采现状,重点关注深部高应力这一特殊环境条件下的采动灾害类型与致灾机理,提出深部金属矿采动灾害预防与控制策略。研究结果表明:不同国家对深部开采的界定有所差异,我国将开采深度超过800 m的金属矿山定为深部开采矿山;我国进入深部开采的矿山数量及规模与国外相比仍有较大差距,但是从目前深竖井建设数量来看,短期内我国进入深部开采的矿山数量将会达到世界第一;深部由高应力引起的采动灾害主要包括由层裂、岩爆和挤压大变形导致的巷道或采场垮塌、冒落或变形;提出深部采动灾害预防与控制流程,在建立地质灾害风险评估模型的基础上确定巷道及采场的布置位置,通过对回采顺序、隔离矿柱设置、充填采场及卸压爆破对深部采矿地压调控进而预防采动灾害的发生;岩爆是深部金属矿山在开采过程中最易发的采动灾害,研发能有效控制岩爆危害的矿山动力支护系统是深部开采未来必须解决的问题。 展开更多

关键词 深部开采 采动灾害 地质灾害风险评估模型 采矿地压调控 矿山动力支护

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提高程潮铁矿采场巷道锚喷支护效果的关键技术

9

作者 明士祥 宋卫东 +1 位作者 郭廖武 罗世平 《中国矿业》 北大核心 1998年第2期35-39,共5页

本文针对程潮铁矿采场巷道锚喷支护存的一些问题，提出了分级支护、补强支护和强化锚网连接等一系列关键工艺技术，对提高采场巷道锚喷支护应用效果具有重要作用。

关键词 采场巷道 锚喷支护 地压控制 分级支护 巷道支护

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沟谷区域浅埋煤层采动矿压发生机理及控制研究 被引量：26

10

作者 李建伟 刘长友 +2 位作者 赵杰 王文才 卜庆为 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2018年第9期104-110,共7页

为了分析沟谷区域浅埋煤层开采井上下地质灾害发生机理及其相互作用,基于串草圪旦煤矿沟谷区域浅埋煤层开采条件,采用现场实测、三维地质建模、数值模拟和理论分析相结合的研究方法,研究了沟谷地形下煤岩层原岩应力分布特征以及煤层开... 为了分析沟谷区域浅埋煤层开采井上下地质灾害发生机理及其相互作用,基于串草圪旦煤矿沟谷区域浅埋煤层开采条件,采用现场实测、三维地质建模、数值模拟和理论分析相结合的研究方法,研究了沟谷地形下煤岩层原岩应力分布特征以及煤层开采引起的覆岩应力场、位移场和破坏场的分布规律。研究结果表明:沟谷区域浅埋煤层开采煤岩层原岩应力分布受地表沟谷地形的影响,且随着深度的增加,地表沟谷的影响作用减弱;浅埋煤层工作面过沟谷区域开采可分为上坡开采阶段、坡顶开采阶段和下坡开采阶段,过沟谷区域上坡开采阶段,工作面易发生动载矿压事故,且易诱发地表滑坡、塌陷等地质灾害,并提出了相应的预防性控制措施。 展开更多

关键词 沟谷区域 浅埋煤层 动载矿压灾害 地表地质灾害 控制技术

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厚基岩采场弱胶结岩层动力溃砂机制研究现状与展望 被引量：16

11

作者 董书宁 柳昭星 王皓 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期274-285,共12页

我国西部矿区黄陇、宁东两大煤炭基地发生的采场顶板溃水溃砂与强矿压显现叠加灾害是一种厚基岩采场顶板弱胶结岩层动力溃砂灾害。该灾害类型在表象、物源和动力源上均不同于以往浅埋、近松散层采场的非动力溃水溃砂灾害,是一种新型的... 我国西部矿区黄陇、宁东两大煤炭基地发生的采场顶板溃水溃砂与强矿压显现叠加灾害是一种厚基岩采场顶板弱胶结岩层动力溃砂灾害。该灾害类型在表象、物源和动力源上均不同于以往浅埋、近松散层采场的非动力溃水溃砂灾害,是一种新型的采场顶板灾害。由于该类型灾害突发性强、破坏性大、冲击力大,对安全生产带来严重威胁,致使如何有效防控灾害的再次发生成为许多矿区亟待解决的难题。目前揭示灾害形成的内在机制、探明其中蕴藏的科学问题是建立灾害防控技术体系的基础和关键。通过挖掘灾害形成的表象、物源和动力源特征,分析事故矿区覆岩结构、地层条件及相关研究现状,研究得到硬岩下方支承压力和基本顶载荷分布对弱胶结地层劣化的响应规律、硬岩破断作用下劣化弱胶结地层溃涌的动力形成机制和通道演化规律等2个关键科学问题是揭示灾害形成机制的瓶颈。因此,关于灾害形成机制研究形成了弱胶结地层遇水劣化对影响因素的反馈特征及响应关系、上硬岩层和基本顶受力条件随弱胶结地层劣化的变化规律、劣化弱胶结地层溃涌动力机制和增量载荷作用下通道演化规律等3个主要研究内容,并且提出了从根本上改变灾害发生客观条件的硬岩超前预裂和弱胶结地层注浆改性的综合主动防控技术思路。研究成果将为采场顶板溃水溃砂和强矿压显现并发灾害构建防控技术体系提供借鉴,保障西部煤田大规模安全开发。 展开更多

关键词 厚基岩采场 弱胶结岩层 动力溃砂 强矿压显现 硬岩破断失稳

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缓倾斜中厚矿体上向进路充填采矿方法优化及地压控制研究 被引量：8

12

作者 郝英杰 王春龙 +1 位作者 姜明伟 侯奎奎 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2023年第5期114-121,共8页

针对金属矿山缓倾斜中厚矿体采用上向水平分层走向进路充填采矿法生产效率低、矿石损失率高等问题,提出一种上向水平互错式进路充填二步骤回采的新方案。在二步骤进路规格选取方面,首先引入一种优化的强度软化模型,利用FLAC^(3D)数值模... 针对金属矿山缓倾斜中厚矿体采用上向水平分层走向进路充填采矿法生产效率低、矿石损失率高等问题,提出一种上向水平互错式进路充填二步骤回采的新方案。在二步骤进路规格选取方面,首先引入一种优化的强度软化模型,利用FLAC^(3D)数值模拟与现场实测相结合反演确定GSIt取值为30。结果表明:二步骤进路回采导致一步骤进路顶板下沉量、顶板最大拉应力大幅度提高。随二步骤进路规格增大,一步骤进路顶板下沉量、顶板最大拉应力均有下降趋势,根据模拟结果最终确定二步骤进路规格为5m×4m。试验采场损失率和贫化率明显降低,出矿量增加,生产成本减小,实现了矿山的高效经济开采,现场应用表明新方案具有很高的推广应用价值。 展开更多

关键词 上向水平进路 二步骤回采 数值模拟 应变软化模型 地压控制

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铜山铜矿前山矿区采矿方法的改进 被引量：2

13

作者 刘明生 《金属矿山》 CAS 北大核心 1999年第1期14-16,共3页

针对铜山铜矿前山８４＃矿体采用分段崩落法存在通风困难、采场自燃和地压控制等几个主要问题，提出了改用分段空场嗣后充填采矿方法的试采方案。实验结果表明该方法通风效果改善，采场自燃得到控制。

关键词 采矿 采场自燃 地压控制 铜矿

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小官庄铁矿西区回采承压带矿块的技术措施研究

14

作者 李仲和 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 1991年第3期13-16,共4页

本文介绍小官庄铁矿西区应用无底柱分段崩落法回采承压带矿块存在的问题,应力分布特征,以及相应的技术措施,试验结果表明,通过采取合理安排采矿顺序、集中作业快速回采,加强巷道支护,以及改进爆破工艺等措施可以对承压带矿块进行有效的... 本文介绍小官庄铁矿西区应用无底柱分段崩落法回采承压带矿块存在的问题,应力分布特征,以及相应的技术措施,试验结果表明,通过采取合理安排采矿顺序、集中作业快速回采,加强巷道支护,以及改进爆破工艺等措施可以对承压带矿块进行有效的回采。 展开更多

关键词 铁矿 无底层柱 崩落法 支承压力

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盘古山钨矿地压现状分析及控制对策探讨 被引量：3

15

作者 杨植根 皮俊明 《江西有色金属》 2005年第2期19-22,46,共5页

盘古山钨矿地压问题在我国脉钨矿山中具有典型的代表性。该矿20世纪90年代中后期开始,随着开采深度的加大和矿山资源消耗较快,为弥补资源不足和生产能力的下降,开始进行矿柱和残留矿体的回收,加上充填欠帐,由此引发系列地压问题。文章... 盘古山钨矿地压问题在我国脉钨矿山中具有典型的代表性。该矿20世纪90年代中后期开始,随着开采深度的加大和矿山资源消耗较快,为弥补资源不足和生产能力的下降,开始进行矿柱和残留矿体的回收,加上充填欠帐,由此引发系列地压问题。文章通过对盘古山钨矿地压现状调查、分析,提出了矿山地压控制措施。 展开更多

关键词 脉钨矿山 开采深度 地压活动 残矿回收 地压控制

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急倾斜缓侧伏节理脉盲矿体采矿方法研究

16

作者 杨红军 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期25-26,30,共3页

根据沃溪矿区深部出现的节理脉盲矿体地质赋存条件，通过对矿区不同采场的地压活动进行分析与研究，确定在跨度为4～4．5m以内时，采取联合补强支护顶、帮，采场在允许暴露面积下不会垮塌，可以应用空场法回采急倾斜矿体。同时，在回采... 根据沃溪矿区深部出现的节理脉盲矿体地质赋存条件，通过对矿区不同采场的地压活动进行分析与研究，确定在跨度为4～4．5m以内时，采取联合补强支护顶、帮，采场在允许暴露面积下不会垮塌，可以应用空场法回采急倾斜矿体。同时，在回采高品位、高价值矿石降低贫化损失方面进行了相应研究与摸索，取得了良好效果。 展开更多

关键词 竖向空场法 急倾斜缓侧伏薄矿体 地压控制 节理脉盲矿体

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