西部矿山大尺度采空区衍生动力灾害控制(精品)
陕西大西沟铁矿露天开采对原井下采空区处理实践暨探讨刘向军1吕强2
陕西大西沟铁矿露天开采对原井下采空区处理实践暨探讨刘向军 1 吕强 2发布时间：2021-12-22T06:48:50.083Z 来源：《基层建设》2021年第20期作者：刘向军 1 吕强 2[导读] 采空区的处理对矿山的发展建设和安全生产有着重要的意义，大西沟矿业有限公司根据空区的赋存情况,使用潜孔钻和牙轮钻,再根据钻机的性能和处理采空区所需的穿孔条件,确定穿切割孔陕西大西沟矿业有限公司陕西柞水 711405）摘要：采空区的处理对矿山的发展建设和安全生产有着重要的意义，大西沟矿业有限公司根据空区的赋存情况,使用潜孔钻和牙轮钻,再根据钻机的性能和处理采空区所需的穿孔条件,确定穿切割孔、浅孔和中深孔，结合孔内微差爆破技术，分层爆破，实现露天坑内深埋采空区的工业化处理，取得了较好的爆破效果。
关键词：采空区；中深孔；微差爆破Practice and Discussion on Disposal of Underground Goaf by Surface Mining of DaxigouLiuXiangjun LvQiangShaanxi Daxigou Mining Ltd.Shaanxi Zhashui 711405Abstract: Goaf processing plays an important role in the development, construction and safety production ofmine. Daxigou Mining Ltd. applies down-the-hole drill and auger in terms of occurrence of the goaf, determines to punch the cutting hole, shallow hole and medium-depth hole based on the performance of drilling machine and perforation condition required for goaf processing, and implements layered blasting by using hole millisecond blasting technology, thus realizing industrial treatment of goaf embedded in open pit and acquiring good blasting effect.Key words: goaf; medium-depth hole; millisecond blasting1、前言陕西大西沟铁矿位于陕西省柞水县城东偏南方向，直距 16km，矿区距西安—安康铁路线上柞水火车站 34km，北距西安 106km （经柞水县城）。
西部矿井开采及灾害防治重点实验室
西部矿井开采及灾害防治重点实验室———省部共建教育部重点实验室简介西部占我国国土面积的71%，有着丰富的矿产资源。
近年来，发展西部矿业是党和国家的决策战略，开发西部矿业不仅是我国经济发展的全局需要，也是推动西部经济发展的源动力。
利用先进的实验装备，系统研究西部矿产开发中具有共性的重大基础理论和科学问题，解决矿井生产与管理过程中的关键技术问题是西部矿业良性发展的根本所在。
“西部矿井开采及灾害防治”教育部重点实验室以西安科技大学采矿工程、安全技术及工程、岩土工程、地质工程4个博士点学科和“陕西省岩层控制重点实验室”、“国家煤炭工业采矿工程重点实验室”、“国家矿山救援技术西安研究中心”、“西安市复合胶体防灭火材料设备及工程中心”为依托，主要进行矿井开采围岩控制基础、矿区采动损害与环境灾变、矿井火及瓦斯灾害防治理论与技术安全工程理论及数字化技术的科学研究和技术攻关，是我国西部矿产资源安全与合理开发的重要科学研究和人才培养基地。
实验室建筑面积近4000m2，建有以岩石力学性质伺服试验系统(MTS)为中心的岩石力学行为基础实验平台、以三维可加载相似模拟系统为中心物理模拟实验平台、以大型煤自燃发火实验台为中心的灾害力学实验平台和矿井安全生产模拟实验巷道平台等7个实验研究平台。
现有仪器设备700余台(件)，总价值3500余万元。
中国科学院院士宋振骐仸实验室学术委员会主仸，教育部新世纪优秀人才伍永平教授仸实验室主仸。
现有研究与管理人员58人，其中教授(研究员)23人；副教授17人；博士29人；45岁以下教授15人；博士生导师12人。
国家百千万人才工程第二层次入选者1人，教育部“新世纪优秀人才计划”入选者3人，中国青年科技奖获得者1人，孙越崎青年科技奖获得者2人，陕西省有突出贡献专家称号获得者1人，陕西省青年突击手称号获得者1人，“三秦学者”2人。
每年培养博士后研究人员3～5人，博士10～15人，硕士60～80人，接纳国内外进修人员8～10人。
露天煤矿开采基本知识
露天煤矿开采基本知识目录一、露天煤矿的概念与特点 (2)1. 露天煤矿的定义与分类 (2)2. 露天煤矿的开采方式 (3)3. 露天煤矿的开采效率与经济效益 (5)二、露天煤矿开采流程与工艺 (6)1. 矿床勘探与储量评估 (7)2. 露天开采的规划与设计 (8)3. 开采设备的选型及配置 (10)4. 矿岩挖掘与运输 (13)5. 剥离岩土与物料处理 (14)6. 露天矿山复垦与环境保护措施 (15)三、露天煤矿煤矿资源与环境保护 (16)1. 环境影响评价及其管理 (18)2. 有效控制水土流失和粉尘污染 (19)3. 减少对原生生态系统的破坏 (20)4. 节能减排与可持续发展 (22)四、露天煤矿的技术进步与管理创新 (23)1. 自动化与数字化矿山建设 (24)2. 智能化矿山信息系统 (26)3. 新技术在露天煤矿中的应用 (27)4. 煤矿工程项目管理与质量控制 (28)五、露天煤矿安全生产与员工培训 (29)1. 安全生产法规和标准制定 (31)2. 危险源识别与事故预防 (32)3. 员工职业健康与安全培训 (33)4. 应急救援体系建设与发展 (34)六、露天煤矿的持续性发展与未来趋势 (35)1. 新技术在露天煤矿的应用趋势 (37)2. 经济效益与环境效益平衡的策略 (38)3. 国际露天煤矿发展趋势与经验借鉴 (39)一、露天煤矿的概念与特点露天煤矿是指开采深度小于150米、易于直接采掘、并且地表结构有利于开采的煤炭矿床。
相对地下煤矿，露天煤矿开采方式简单，施工设备规模略大， production 能量高，也更易于实现机械化和自动化。
开采深度浅:主要开采地表附近的煤层，最大开采深度一般不超过150米，有时甚至更浅。
地面剥离:需要移除地表 overlying strata，包括岩石、土壤等，暴露煤炭层。
采矿方式较为集中:采用各种露天开采方法，如开挖、堆推、炸断等，对地域范围相对集中。
鄂尔多斯西部煤矿冲击地压治理技术研究
鄂尔多斯西部煤矿冲击地压治理技术研究
陈卫军
【期刊名称】《煤炭科学技术》
【年(卷),期】2018(046)010
【摘要】为解决给鄂尔多斯西部煤矿安全开采带来严重困扰的冲击地压问题,根据目前已经开采的巴彦高勒、门克庆等煤矿冲击地压显现特征,通过对比、分析本区不同埋深煤矿采区接续工作面受2次采动影响巷道超前工作面区域的矿压显现情况、影响范围及地表塌陷情况,创新提出了采区多工作面回采后上覆岩层呈“多跨叠加拱”的力学模型理论,应用该理论对冲击地压产生的机理进行了全新的解释.再此基础上提出了采用灌注马丽散加固2次采动影响巷道围岩治理冲击地压的方法.最后分析比较了其与传统沿空掘巷治理方法的优缺点和适用条件,针对本区域煤层均属易自燃及水文地质条件较复杂的特点,提出应优先采用灌注马丽散材料加固巷道围岩治理冲击地压的方法.
【总页数】6页(P99-104)
【作者】陈卫军
【作者单位】中天合创能源有限责任公司,内蒙古鄂尔多斯017000
【正文语种】中文
【中图分类】TD324
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1.东滩煤矿1310回采巷道冲击地压防治技术研究 [J], 谷君涛
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采空区场地西气东输管道变形破坏时空演化机制及协同防控
采空区场地西气东输管道变形破坏时空演化机制及协同防控采空区场地是指矿井采空区域，是处于地下的非常特殊的地质环境，其在自然状态下容易发生变形、坍塌等地质灾害。
而西气东输管道是连接西部天然气资源和东部经济中心地带的重要管道，由于其线路经过煤矿采空区，对于管道的安全运输是一个巨大的挑战。
本文将探讨采空区场地西气东输管道变形破坏时空演化机制及防控对策。
一、采空区场地西气东输管道变形破坏的时空演化机制（一）采空区场地的矿井回采导致地表下沉，进而引发管道变形破坏采空区场地是指矿井在地下采掘煤炭等矿物资源后，由于煤炭等矿物的抽取导致地下空隙增大，而形成的无法再开采的区域。
在采空区场地中，地表层土体的支撑作用彻底消失，并且地下水的入渗、涌水等作用导致土层内的骨架体系不断松散。
这样的地质环境，容易导致地表沉降，进而引起管道龟裂、变形等管道破坏。
（二）管道变形进一步加剧了破坏，并触发周围土体进一步塌陷与垮塌在采空区场地，管道龟裂、变形等破坏情况会导致地表下的土体产生移动变形，其周围土体会出现跟着变形与移动，进而掩埋或破坏管道的情况。
而当管道变形变形得越严重，管道对土壤的承载能力也会急剧降低，更有可能引发土体的进一步垮塌和塌陷。
这就进一步加剧了管道的破坏情况。
二、采空区场地西气东输管道的协同防控方案（一）对采空区场地进行全面的勘测、监测和预警建设西气东输管道需要对采空区场地进行全面的勘测、监测和预警，了解地质结构、地层岩性、采掘方式、矿井深度、地下水位、地应力等信息。
并且利用遥感技术、断层探测技术、地震监测技术等先进技术手段，实时准确地监测采空区域的变形情况和地质灾害的发展趋势，及时进行预警和应对措施。
（二）管道设计和施工考虑采空区场地变形特点在管道设计中，需要针对采空区场地的特点进行设计。
例如，对于矿井回采产生的沉降影响，可以采取管道环承式设计，增大管道的抗变形能力。
在管道施工过程中，需要选择合理的施工方法，如采用隧道施工、深埋、三向卡管等防护措施，以减少管道变形破坏的发生。
天华煤矿采空区灾害治理施工组织设计
天华煤矿采空区灾害治理施工组织设计采空区灾难综合治理工程施工组织设计阿拉善盟天华煤炭有限责任公司二○一七年十月目录一、编制依据、原则、范畴 (1)（一）编制依据 (1)（二）编制原则 (1)（三）编制范畴 (2)二、工程概况 (2)1、治理区位置 (2)2、治理区交通 (4)三、总体施工组织布置及规划 (6)（一）施工总体目标 (6)（二）施工总体安排 (7)四、施工方案及技术措施、施工工艺和方法 (16)1、施工测量方案 (16)（一）平面操纵网测设 (17)（二）高程操纵测量 (20)（三）施工测量 (20)五、要紧施工技术要求 (30)（1）采装工程 (31)（2）、运输工程 (31)（3）、排土工程 (32)（4）爆破工程 (32)（5）、其他要求 (33)六、质量目标、质量治理体系及措施 (33)1.质量目标 (33)2.质量治理体系 (33)3.保证措施 (34)七、安全施工组织措施专篇 (40)1、安全治理体系 (40)2、安全操纵措施 (41)3、安全治理制度 (47)4、安全生产治理措施 (48)5、工程运输专项安全方案 (51)6、安全技术措施 (52)7、救援通讯 (55)八、环境爱护及措施 (56)1.环境爱护目标规划 (56)2.环境爱护的要紧措施 (56)九、工程进度打算及措施 (56)1.工程进度打算 (56)2.打算开工日期、竣工日期、总工期 (57)3.工程进度操纵制度 (57)4.工期进度保证措施 (58)十、资源配置打算 (62)十一、雨季施工 (64)附表一：拟投入的要紧施工设备表 (67)附表二：拟配备的试验和检测仪器设备表 (68)一、编制依据、原则、范畴（一）编制依据1、国家和地点有关部门颁布的《露天煤矿工程施工及验收规范》、《环境爱护法》、《土地治理法》、《矿产资源法》、《水土保持法》、《森林法》、《国务院关于预防煤矿生产安全事故的专门规定》、《煤炭工业露天矿设计与验收规范》等相关施工安全、质量验收、环保等方面的规范、标准、法规文件等。
武安市燕山西部铁矿区矿山环境治理模式分析
武安市燕山西部铁矿区矿山环境治理模式分析
崔阳;魏莹莹;高生平;张志飞;韩鹏飞
【期刊名称】《河北地质》
【年(卷),期】2014(0)4
【摘要】矿山环境是受到各方面因素制约的复杂系统,矿山环境效应的突出特点是具有高度叠加性.河北省武安市燕山西部铁矿区矿山环境治理过程中,采用强生态治理模式,采用简单工程措施、生态恢复方法,以此实现对水文地质结构的改造,矿山环境的综合治理,为矿山地质环境治理治理提供借鉴.
【总页数】2页(P42-43)
【作者】崔阳;魏莹莹;高生平;张志飞;韩鹏飞
【作者单位】河北省环境地质勘查院石家庄050021;河北省环境地质勘查院石家庄050021;河北省环境地质勘查院石家庄050021;河北省环境地质勘查院石家庄050021;河北省环境地质勘查院石家庄050021
【正文语种】中文
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1.浅析城区闭坑矿山地质环境恢复治理思路——以湘钢东安石灰石矿老鸦山矿区矿山地质环境治理工程设计为例 [J], 刘和平;刘水石
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3.浅析矿山地质环境治理与生态型可持续发展——以武安市为例 [J], 马洪林;高梅忠;
4.广西地区矿山地质环境治理现状及恢复模式分析 [J], 刘艳华
5.河北省武安市燕山西部铁矿区矿山环境治理模式 [J], 崔阳;魏莹莹;高生平;张志飞;郭强;张辉军;韩鹏飞
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小秦岭金矿田矿山环境保护存在的问题及治理方案研究
小秦岭金矿田矿山环境保护存在的问题及治理方案研究
杨洁
【期刊名称】《西部探矿工程》
【年(卷),期】2024(36)5
【摘要】研究区属小秦岭金矿田的一部分,矿业开发程度较高,区内共有6家矿山企业。
矿业开采造成的地质灾害隐患有16处,其中崩塌11处,不稳定斜坡2处,滑坡隐患点1处,山体裂缝2处。
地质灾害隐患在长期风化、爆破震动等因素作用下,极易引起地面塌陷、崩塌、滑坡等地质灾害事件,且占用土地资源,破坏地形地貌景观,加剧疏干地下水,破坏含水层结构。
针对以上矿山地质环境问题,通过治理方案类比,将采用“清运废渣(资源利用+集中堆放+回填路基)+固化废渣+排水措施+修复道路+绿化工程”方案进行矿山地质环境恢复治理。
【总页数】4页(P20-22)
【作者】杨洁
【作者单位】甘肃省地矿局第三地质矿产勘查院
【正文语种】中文
【中图分类】TD2
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1.矿山小流域地质环境灾害链及系统治理技术研究——以豫西小秦岭地区金矿开采为例
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31岁副教授No.2003E213No.20020008021¿ó²ú×ÊÔ´·á¸»占全国84.5%¿ª²ÉÇ¿¶ÈÓëÉî¶ÈÖð½¥Ìá¸ßÒÔ¼°Ð¡Ò¤Ð¡¾®µÄ²»¹æ·¶¿ª²ÉÑÏÖØÍþв×ÅÎ÷²¿´ó¿ª·¢µÄÕ½ÂԼƻ®Ó뽨ÉèÈç¹û²»¼°Ê±½øÐÐÑо¿ÓëÖÎÀí½ø¶øÑݱäΪÖØ´óÔÖº¦1特征描述西部矿山采空区衍生动力灾害有四大特征开采形成的大尺度采空区是在一定的煤岩构造环境以及脆弱的生态与干旱的气候中形成的属于米以上尺度如坚硬复合材料材料的微尺度变形也可能维持几年它是一个暂时的结构就可能造成大尺度的动力失稳现象(2)变形速率大前者围岩失稳与坍塌速率大(3)危害大地点具有随机性其力学现象具有冲击性错动有害气体溢出或爆炸甚至造成矿井停产或关闭(4)负面社会效应大2形成原因大尺度采空区坍塌是在特定地质条件下采空区上覆煤岩结构稳定主要由自然作用和围岩结构的连接作用来维持大尺度采空区坍塌的主导因素也有所不同(1)许多矿区或工作面的断层比较多(2)煤体内部气体运动速率增加(3)采取大规模(4)开采方式与工作面结构参数优化不合理造成矿西部矿山大尺度采空区衍生动力灾害控制来兴平1,2½ÌÓý²¿Î÷²¿¿óɽ¿ª²ÉÓëÔÖº¦ÖÎÀíÖصãʵÑéÊÒ±±¾©100083摘要西部矿山大尺度采空区衍生动力灾害是目前煤矿开采中面临的最大技术难题对采空区衍生动力灾害主要特征通过数字化监测与预防分析可以控制采空区衍生动力灾害有效方法大尺度采空区突然坍塌分类号TD•2•ÈçµØ·½Ð¡Ò¤Ð¡¾®µÄ²»¹æÔò¿ª²ÉÆÆ»µÐÔÖ®´óÕâÑùºÜÈÝÒ×Ôì³ÉÆÆ»µ×÷Óõþ¼ÓЧӦÎ÷²¿×ÔÈ»½µË®½ÏÉÙÕâ¾ÍΪ²É¿ÕÇø¶¯Á¦ÆÆ»µÔÐÓýÌṩÁË×ÔÈ»Ìõ¼þÓÐЧÖÎÀíÓë¿ØÖƼÓÇ¿¿Õʱ¼äÆäÖ÷ÒªÑо¿°üÀ¨¹ý³ÌµÄÒì³£±ä»¯»ò¶¯Ì¬ÏµÍ³¹¦ÄÜÐÔ¹ÊÕÏ·ù¶Èʶ±ð»úÀíÕï¶ÏÕë¶Ô´ó³ß¶È²É¿ÕÇøΧÑÒ½éÖÊ·ÇÎÈ̬Ô˶¯Á¦Ñ§ÌØÕ÷3.1室内测试与实验利用实验可获取对机理的认识找出表征大采空区突然失稳特征参数的区地质领域中存在的大量剪切带或应变局部化现象可以在煤岩等材料中观测到剪切带错动总位移及剪切带法向位移的理论表达式８］CT 技术可以观测岩石在空间和时间上破坏形态为介质损伤与裂隙动力演化趋势提供可视化理论基础为确定断裂源或初始坍塌位置提供理论依据[9]11]ÌåÏÖ³öÃ÷ÏԵĸ´ÔÓÐÔÒÔ¼°¶¯Ì¬±ä»¯µÈÌØÕ÷¼ôÇдøºÍÌ®ËúÇøÓòúÑÒ¶ÏÁѽçÃæµÄ»¬¶¯Ä¦²ÁЧӦ¿¹À-ÁÙ½çÇ¿¶Èʱ²úÉúÏòϵÄÍäÇúºÍÒƶ¯½øÐмà²âÓëÔ¤±¨(1)开挖边界岩石的破裂和滑移(3)边界点上两点间的相对位移(5)支护构件的荷载变化面(7)断层活动从实际应用来看位移声波测井钻孔电视等探测与监控是非常有效的预报方法[12~19]ÊÇÆÈÇÐÐèÒª½â¾öµÄÖØ´ó¿ÆѧÎÊÌâ×ÛºÏÓ¦Á¦/应变地质异常探测与监控是解决西部矿山大尺度采空区衍生灾害与控制的基础研究很有创新性找出表征大采空区突然失稳特征参数的区准确及时预报以及灾害治理提供决策依据提供大采空衍生灾害预报与控制的有效途径非对称载荷造成的剪切破坏煤柱结构参数合理性致谢感谢北京科技大学蔡美峰教授宁夏煤业集团李玉民总工程师伍永平教授和柴敬教授以及西安光机所纤维与集成光学研究所李会录博士的鼓励与启发地质出版社1998Vol.26No.1来兴平王金庄中国矿业大学出版社来兴平20022315蔡美峰20035146Shi P W,Lai X P,Gao Z N.Damage statistical mechanicsmodel of top coal in steep top caving coal [J].J Univ Sci Technol Beijing,20031257刘宝琛.实验断裂机械工业出版社潘一山８（１）２８（１）科学出版社１９９７，３４来兴平200339115Cai M F,Lai X P .Monitoring and analysis of nonlinear dy-namic damage of transport roadway supported by com-posite hard rock materials in Linglong Gold Mine [J].JUniv Sci Technol Beijing,200382716Lai X P .Research on inspection of stability of subsidingarea in composite rockmass roadway [J].J Coal Sci Eng,2002À´ÐËƽ200129318来兴平.暴雨入渗对复合岩体巷道环境损伤影响的分析[J].北京科技大学学报２４（６）蔡美峰等.采空区覆岩破坏高度测控试验研究[J].西安科技大学学报１０１Derived Dynamic Disasters of Large Scale Mined-out Area for West Coal MinesLAI Xingping 1,2)1)The Key Lab of West Mine Mining and Hazard Control of the Ministry of Education,Xi'an University of Science and Technology。