地下采空区

摘要： 地下采空区具有空间分布难以探明、治理难度大、对新建工程影响大等特点。为解决在工程建设初期对地下采空区的支护问题,通过收集连云港新浦磷矿地下采空区数据资料,运用ItascaD软件建立地下采空区三维地质模型,并通过三维离散元软件3DEC计算分析,得出不同灌浆率下的地下采空区变形特征。计算结果表明:(1)从位移结果分析,支护效果与灌浆率呈正相关;(2)灌浆率在80%以上后,位移增加量不足1 cm,支护效果提高不明显;(3)从经济角度考虑,支护灌浆率为80%时最具经济效益。

摘要： 为探索露天矿开采过程地下未知采空区的探测与整治方法,实现露天矿安全开采与地下采空区处置的协同进行。以巨龙铜矿露天采矿过程中的地下采空区为研究对象,研究采空区探测及处置方法。结合露天矿开采条件及采空区状况,提出钻孔探测和三维激光扫描相结合的采空区探测手段。提出大直径深孔爆破崩落的采空区处置方法,消除采空区安全隐患、回采残矿资源。通过现场工业试验,验证了技术方案并大规模应用于矿山实际生产。研究结果表明:钻孔探测和三维激光扫描相结合的方式探测采空区精确简便,大孔爆破崩落处置采空区的方式安全有效,为高原露天矿开采过程中的地下采空区探测与快速处置提供了技术支撑与借鉴。

摘要： 矿山地下空间测量方案,地下开采所形成大量采空区安全隐患,普通测量方法已不能满足矿山对采空区管理和隐患治理的需求。地下采空区具有隐伏性强、空间分布特征规律性差、采空区顶板冒落塌陷情况难以预测等特点,因此,如何对地下采空区的分布范围、空间形态特征和采空区的冒落状况等进行量化评判,一直是困扰工程技术人员进行采空区潜在危害性评价及合理确定采空区处治理对策的关键技术难题。

摘要： 某矿区地表发现沉降缝,沉降范围和沉降量不断扩大,为了对地面沉降裂缝进行治理,采用微动探测法对地下空区进行预测。通过布置8条勘探线、53个物理点的微动勘察结果,测得区内Vs剖面图。结合地质剖面图对Vs图进行解译,通过反演法判断地裂缝的位置。研究表明,微动探测法在采空区地面研究中适用性较高,得出结果与钻探揭露结果基本一致。

摘要： 以某金属矿山山体斜坡滑塌为研究背景,分析了矿山滑坡地质灾害产生过程及形成机理,并采用数值模拟方法模拟了山体斜坡潜在滑弧面与斜坡发生的位移。结果表明,山体斜坡滑塌主要由三个阶段构成:山体地表塌陷裂缝形成阶段、山体地表塌陷裂缝扩展阶段和山体斜坡滑塌阶段,并分析了每个阶段形成与发展机理;岩层结构面产状对山体斜坡稳定性有重要影响,它加速了塌陷坑的扩展;斜坡原始状态安全系数为1.23,大于许用安全系数,原始状态斜坡处于稳定状态,在井下矿体开采影响下,山体斜坡沿着潜在滑弧面形成上牵引式-下推移式复合形式的山体滑坡。数值模拟得到的潜在滑弧面与机理分析的滑弧面基本一致,验证了机理分析的准确性。滑坡体水平方向长度为243 m,垂直方向深度为128 m,斜坡坡脚处最大位移为4.0 m,整体斜坡滑塌基本沿着分析得到的潜在滑弧面发生滑坡。研究结果可为矿山地质灾害治理设计提供参考。

摘要： 为了消除已有地下采空区对作业设备和人员的安全威胁,提高露天矿采剥作业效率,以元宝山露天煤矿工程地质条件与采矿条件为背景,研究了露天煤矿地下采空区顶板稳定性的主要影响因素,对比分析了现有巷柱式采空区安全顶板厚度估算方法在露天煤矿实际应用中的优点和不足,选取了符合现场实际情况的安全顶板厚度的估算方法.结果表明,空场长宽比法比较全面的考虑了影响采空区顶板稳定性的主要因素,可以作为元宝山露天煤矿巷柱式采空区安全顶板厚度的估算方法,基于该方法绘制的现场主要采矿设备在不同采空区跨度条件下的安全顶板厚度取值曲线,计算了不同跨度条件下的不同设备采空区安全顶板厚度值,对于优化采空区治理时间、避免采空区塌陷事故的发生、确保露天煤矿安全生产具有重要意义.

摘要： 老矿采空区域地表建筑施工前常需进行工程场地的危险性评估工作,地下采空区的调查结果直接影响评估工作的准确性.矿区地下开采时因地下水易通过巷道岩壁裂隙渗出,导致巷道常伴有大量积水,鉴于充水巷道较周围岩体电阻率偏低,将高密度电法与高频大地电磁法用于某莹石老矿区地下采空区探测,根据地表地质调查成果,物探测线垂直莹石矿脉走向布设,矿脉置于测线中部附近,最后通过物探反演剖面成果分析,在矿脉带附近的低阻区域布置钻孔,局部钻孔揭露了地下采空区,验证了综合物探法探测资料的有效性,研究成果可为矿区深浅部采空区间接探测工作提供参考.

摘要： 为了研究采矿引起地表塌陷过程中的地应力转移演化规律,以某金属矿山地下开采引起山体塌陷为研究背景,采用数值模拟建立含地下矿体、不同岩性的围岩、山体地表等实体模型.模拟了井下矿体的开采过程,模拟了矿体、围岩中的"转移-重分布"演化过程.研究表明:1)地表主应力主要沿着F15断层分布,数值模拟出的结果与矿山实际情况相符合,能够说明数值模拟的结果是可靠的.2)数值模拟得到的矿区中最大拉应力为0.79 MPa,最大压应力为6～8 MPa.3)井下白云岩基本不会发生拉压破坏,而破碎岩、砂岩及含矿白云岩岩体很可能发生拉压破坏,尤其破碎岩很容易发生破坏.4)浅层的围岩体以承受拉应力为主,尤其在断层F15附近的岩体,以受拉应力破坏为主.经过开挖之后在空区附近的应力变大,受岩性条件影响,在岩层交接部位、应力的扰动状态较大.地下开采矿体会导致应力转移到空区附近矿岩体中,整个模型中在空区附近产生应力集中现象,以拉应力为主.研究成果可为矿山设计与安全生产提供参考.

摘要： 为合理处理体积大、顶板厚度大、空间受限的盲采空区,以大宝山矿露天采场49线590大型采空区为工程实例,通过三维激光扫描系统C-ALS及三维实体建模技术以获取采空区参数,应用传统力学计算方法、极限分析法及弹性小变形薄板理论方法计算采空区最小安全顶板厚度以确定采空区处理的最佳时机.综合采空区探测参数及最小安全顶板厚度计算数据,采取合理的采空区爆破崩落方案,在顶板最薄的地方设置掏槽区域并提高局部炸药单耗,同时在掏槽区设计底部装药钻孔以获取爆破补偿空间,从而有效的爆破崩落采空区.通过体积平衡法对采空区爆破处理效果进行评判,采空区顶板塌陷完全,达到预期效果.

摘要： 地下开采引起的岩体应力重分布会产生各种形式的能量耗散,能量耗散的结果必然导致岩体远离平衡态,引起岩体失稳.岩体工程在失稳演化过程中,总是伴随着一定能量的转换和熵变.利用熵和尖点突变理论建立岩体工程系统的熵突变破坏准则,用以分析研究地下采空区移动对露天矿边坡稳定性的影响问题.分析结果表明,熵突变特征值Δ的变化过程能够较好的反映采空区移动导致边坡远离平衡态的程度及临界移动范围.

摘要： 露天开采中,地下开采形成的采空区已成为矿山安全生产的重大隐患.山西某露天铁矿经过前期多年的地下无序开采,存在大量采空区.通过掌握矿区地下采空区的基本情况,根据现场实际,以1740-10-空7采空区为研究对象,使用澳瑞凯高精度毫秒非电雷管,采用逐孔起爆一次爆破崩落法成功地对1740-10-空7采空区进行了处理,处理效果良好.在保证露天采矿生产进度的同时,消除了采空区的安全隐患.

摘要： 地下采空区的存在往往会对地面建筑物的安全构成严重威胁,甚至造成严重危害.因此,查清地下采空区的分布范围,进而采取措施,方能保证地面建筑物的安全.本文介绍了探地雷达探测地下采空区的原理、方法技术,并通过工程实例来说明其应用效果.应用表明，只要根据现场条件，选择合理的雷达探测参数，利用RAMAC/GPR型探地雷达系统探测地下采空区，可以获得理想的结果。由于探地雷达探测具有分辨率高且经济、高效、非破坏性等特点，因此，在探测采空区、空洞等方面必将有广阔的应用前景。

摘要： 根据采空区对边坡影响的几个主要因素,建立采动强度表达式,利用采动强度对两个存在采空区的边坡工程进行分析评价,提出了采动影响边坡稳定性的进一步评价方向.

摘要： 高水材料作为地下采空区充填材料,近年来得到了广泛应用,研究其微观结构和物理力学性质具有重要意义.通过电子电镜扫描(SEM)分析材料风化和密闭条件下的内部物质结构,通过三轴压缩试验测试不同含水率高水材料受压变形破坏特征以及掺杂骨料情况下的力学变形特性.结果表明:①含水率越低,钙矾石分子微观结构越紧密,内部空隙越少,变形量越小;②材料受压呈现出塑性破坏特征,纵向变形大,横向变形因挤压出水而收缩,材料受压破坏后有很大的残余强度;③掺杂骨料以后,材料的强度有较大提高.

摘要： 目前国内有不少露天煤矿在生产过程中面临着境界内地下采空区的严重威胁,以平朔某露天矿开采境界内采空区的综合勘查与治理为工程实例,提出了露天矿采空区危险性评价方法与最佳治理时间的确定方法,基于结构力学与材料力学等基础理论,建立了采空区顶板最小安全厚度与采空区跨度之间的对应关系,对指导露天矿的安全生产具有十分重要的意义.

摘要： 地下采空区会对该区域的路基稳定产生不利的影响,而充填采矿法可以有效地降低采场上覆岩体物理力学性质的恶化程度,从而保证路基的稳定.但在实践中,由于现有充填采矿法仍然存在一些弊端,使得位于矿山采场上方的路基仍然存在着一些安全隐患.归纳总结了产生这些安全隐患的主要原因,并提出了相应的改良措施.

摘要： 地下小型采空区虽然规模小,但具有许多不确定性,勘察难度较大,对于高速公路的安全运营危害较大.本文结合实例,介绍了多种勘察方法的综合应用,并运用多种方法进行场地稳定性评价方法,为处理提供了充分依据.

摘要： 地下小型采空区虽然规模小,但具有许多不确定性,勘察难度较大,对于高速公路的安全运营危害较大.本文结合实例,介绍了多种勘察方法的综合应用,并运用多种方法进行场地稳定性评价方法,为处理提供了充分依据.

摘要： 地下小型采空区虽然规模小,但具有许多不确定性,勘察难度较大,对于高速公路的安全运营危害较大.本文结合实例,介绍了多种勘察方法的综合应用,并运用多种方法进行场地稳定性评价方法,为处理提供了充分依据.

摘要： 本发明公开了一种地下矿山大型采空区放顶处理并消除采空区的方法，在采空区(1)周边的采空区围岩(3)中划分出2～6个作业区或爆区；在每个作业区或爆区内的采空区围岩(3)中布置3～6个深孔凿岩硐室(9)，各分层的深孔凿岩硐室(9)之间采用硐室联络井(10)进行连通；在现有工程与深孔凿岩硐室(9)之间布置井巷工程——联络平巷(6)、联络斜井(7)或联络天井；在中下层的深孔凿岩硐室(9)内布置放顶水平深孔(12)，在上层的深孔凿岩硐室(9)内布置水平和上向扇形切割弱化深孔(13)。本发明减少了井下工程量和深孔爆破的炸药量和采空区大面积冒落带来的空气冲击波造成的危害，降低了施工成本，消除大型采空区存在的安全隐患。

摘要： 本发明提供一种疏通地下水库进水口采空区淤堵并降低出水盐度的系统，通过采用二氧化碳废气以脉冲方式和连续方式输入地下水库中，不仅实现进水口淤堵区域的疏通，还利于改善地下水库对矿井水的净化能力，降低水库出水盐度。所述系统包括：二氧化碳废气储存单元，所述二氧化碳废气储存单元用于提供二氧化碳废气；废气脉冲输送管道，所述废气脉冲输送管道连接于所述二氧化碳废气储存单元和所述地下水库之间，用于将二氧化碳废气输送至地下水库，所述废气脉冲输送管道的出气端延伸至所述地下水库内且位于所述进水口下方；气动增压泵，所述气动增压泵与所述废气脉冲输送管道连接并能使所述废气脉冲输送管道内的二氧化碳废气以脉冲方式输出。

摘要： 本发明提出一种煤矿地下水库内部采空区之间的连通方法和泄水管道，连通方法包括：绘制煤矿地下水库内部煤层底板等高线，确定煤矿地下水库内部采空区的底板地势特征；根据煤矿地下水库内部煤层底板等高线确定煤层底板最低位置，靠近煤柱两侧煤层底板最低位置作为安设泄水管道的位置；当前工作面的回采巷道形成后，在安设泄水管道的位置施工钻孔并安设泄水管道，泄水管道包括第一花管、连通管和第二花管；将第一花管放入钻孔中，将连通管的一端与第一花管连接后，使第一花管进入与当前采空区相邻的采空区内。解决了现有技术中采空区间泄水时受采动影响易塌陷堵死，导致泄水管失去泄水作用从而影响采空区水利连通的技术问题。

摘要： 一种采空区地下岩层状况监测装置，包括：可移动外壳、岩壁固定部分、移动支撑部分、移动安装部分A、移动安装部分B、缝隙测量部分和样本采取部分；岩壁固定部分安装在可移动外壳内部，岩壁固定部分可以固定在岩壁上并支撑缝隙测量部分；移动支撑部分可以将岩壁固定部分夹住并移动到岩壁旁；移动安装部分A可以将岩壁固定部分牢牢固定在岩壁上；移动安装部分B可以将缝隙测量部分安装在岩壁固定部分上；缝隙测量部分可以测量裂缝的宽度；样本采取部分可以取固定体积的岩石样本，通过伺服电机G驱动带着螺纹杆B向下滑动，螺纹杆B带着螺旋钻头向下滑动，螺旋钻头将固定体积的岩石样本带到圆形筒内，实现了自动化取样，提高了取样效率。

摘要： 本发明公开了一种适于地下矿山大型采空区放顶处理的结构布置，在采空区(1)周边的采空区围岩(3)中划分出2～6个作业区或爆区；在每个作业区或爆区内的采空区围岩(3)中布置3～6个深孔凿岩硐室(9)，各分层的深孔凿岩硐室(9)之间采用硐室联络井(10)进行连通；在现有工程与深孔凿岩硐室(9)之间布置井巷工程——联络平巷(6)、联络斜井(7)或联络天井；在中下层的深孔凿岩硐室(9)内布置放顶水平深孔(12)，在上层的深孔凿岩硐室(9)内布置水平和上向扇形切割弱化深孔(13)。本发明减少了井下工程量和深孔爆破的炸药量和采空区大面积冒落带来的空气冲击波造成的危害，降低了施工成本，消除大型采空区存在的安全隐患。

摘要： 本发明公开了一种地下为采空区的峡谷水库大坝构建方法，包括步骤：一、水库大坝的选址；二、施工大坝加固桩；三、土方开挖及施工水库大坝；四、确定采空区上覆盖板的承重设计值；五、采空区上覆盖板的补强；六、采空区上覆盖板和水库大坝防水处理；七、防水层上表面防护。本发明利用大坝加固桩将水库大坝与地层底板加固为一体，增大水库大坝的摩擦力，避免大坝的集聚水将水库大坝推动，确定采空区上覆盖板的承重设计值，通过采空区上覆盖板的补强保证峡谷水库大坝构建的安全性，通过防水处理和防水层上表面防护避免峡谷水库大坝漏水，对地下为采空区的峡谷进行再利用。

摘要： 本实用新型公开了一种用于矿山采空区地下水的矿井废水收集池处理装置，包括沉淀池、吸附池和分隔板，所述沉淀池和所述吸附池通过所述分隔板隔开，所述分隔板上设置有连通所述沉淀池和所述吸附池的抽水口，所述沉淀池内设置有过滤网和沉淀材料，所述吸附池内设置有重金属吸附装置。达到的技术效果为：通过本实用新型的一种用于矿山采空区地下水的矿井废水收集池处理装置，从矿山开采过程中进行地下水污染防治，能有效的阻断污染源，对地下水污染防治有积极的意义。

摘要： 本发明提出一种有色金属矿山地下采空区的充填方法、有色金属矿山尾矿浆的处理方法及生物质基胶凝材料。所述充填方法包括：制备固体原料和液体原料；固体原料组成如下：生物质微粉10～30％，粒化高炉矿渣粉40～60％，脱硫灰粉10～20％，碱激发剂3～5％和石膏粉5～10％；液体原料为生物质提取液；将2～5％液体原料与95～98％固体原料加入有色金属矿山尾矿浆中，搅拌；将混合物料输送至有色金属矿山地下采空区充填。该充填法所要解决的技术问题是如何通过生物质基胶凝材料有效胶凝有色金属矿山尾矿浆，使得由其充填的地下采空区的充填体早期强度和长期强度均高、且凝结速度快；所述方法既绿色环保，又成本经济，还安全性能优异，从而更加适于实用。

摘要： 本发明涉及一种应用于城市地下采空区的处理方法，根据采空区的空间信息的不同以及具体的处理边界，从而采取合理的注浆工艺对该采空区进行注浆，进而对该采空区进行有效的填充，加强采空区的强度，避免采空区对正常施工造成干扰或影响，也避免施工完成后发生塌陷、沉降或偏移等安全事故。并且根据采空区的空间信息和处理边界进行对应的处理，不会对周边环境造成较大的影响，适宜城市环境条件的施工，而且，对采空区的处理成本低，工程适应性好，还能避免施工过程中对采空区造成二次塌陷。

摘要： 本发明公开了地下采空区探测综合解释方法及系统，首先在地下空间采空区的探测区域内，获取探测区域的地球物理数据、钻孔数据以及地质条件，地球物理数据包括电性数据、磁性数据以及重力数据；然后基于地球物理数据以及钻孔数据，确定出采空区在所述探测区域内的初始分布层位以及采空区的物性特征；此后对电性数据以及磁性数据进行反演，得到探测区域的三维电性结构，基于磁性数据、重力数据以及初始分布层位，确定采空区在所述三维电性结构内的初始范围；最后基于钻孔数据，对初始范围进行校正，并基于初始范围的校正结果，确定采空区的分布范围。该方法能够大大减少钻探工作量，提高采空区探测准确度，缩短勘探周期，为后期治理提供准确数据。