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我院科研保障昆钢大红山铁矿安全高效开采
 

题记:矿山开采最怕什么?矿难!一边是紧缺的国家矿产资源,一边是人民群众的安全;如何找到一个支点让经济效益和安全工作得到最大化实现,成了矿产开采的一大重要课题。河南快3走势图针对昆明钢铁集团公司大红山铁矿的课题研究成果,为更为困难的露天与地下同步采矿,找到了一条安全生产之路。

守着“金山”  业主叹难利用

隶属昆明钢铁集团总公司的大红山铁矿,是我国地下生产能力最大的矿山之一,矿床规模巨大,共分为浅部铁矿、深部铁矿、曼岗河北岸铁矿、哈姆白祖铁矿和Ⅰ号铁铜矿带五个地段,该矿约有45825.345万吨矿石量,对于矿产资源缺乏的我国来说,是一座名副其实的“金山”。该矿山规划采用地下与露天联合开采方式,对靠近地表的浅部熔岩铁矿采用露天开采;对深部矿体采用高分段、大间距无底柱分段崩落采矿法。由此空间上将形成浅部、深部、露天、地下、多矿段、多区段立体联合开采的局面,其引发的地压活动极为复杂,将对安全生产管理工作带来巨大挑战。

如果不搞清地压活动的规律,就不能建立起安全可靠的生产措施,也就无从开发这座“金山”。带着期待,昆钢邀请河南快3走势图开展“大红山铁矿地下开采对露天开采危害及控制技术研究”研究,想要破解这个难题。

深入研究  河南快3走势图给出“答案”

为充分掌握地下开采对露天开采的危害以及地下开采引发的岩移与地压显现规律,就要研究地下开采引发的地压显现规律及围岩体可能的破坏模式、地下开采对露天开采的影响分析以及地下开采岩移及地压显现引发的危害控制技术研究。

接到这一课题后,河南快3走势图抽调以国贴专家、教授级高工胡杏保为组长的攻关课题组,深入实地考察,不顾现场条件的恶劣,采集相关数据,确保所有参考数据的可靠性。在矿区工程地质调查研究和矿岩体力学参数测试试验的基础上,课题组根据设计开采过程,采用分阶段、分步骤的三维数值智能化模拟、理论分析和多年工程实战经验,对大红山铁矿崩落法采空区的稳定性、顶板覆岩的崩落规律以及地下采矿与露天采矿同期进行的相互影响进行研究。

经过反复交流及论证,从科研模拟结果和研究分析:当地下开采到+400m分段或主采区开采中与F2断层相接处的采场暴露面积大于20000m2时,顶板岩层会呈拱形崩落,但拱顶偏向断层F2一侧,顶板拉应力区域、拉应力大小、最大压应力、最大位移均随着暴露面积的增大而增大。若顶板岩体遇有一定强度扰动就有可能进入屈服状态,因而发生脆性破坏、剪切破坏与拉伸相结合的破坏而引起顶板崩落,这种崩落具有一次性突发而引起强大冲击波的可能,从崩落空间高度上,尽管空区顶板离地表最近距离有640m左右,但由于空区暴露面积大,且主要受断层影响,顶板岩层移动带会逼近地表,继而可能会影响部分露天边坡。因此要根据工程现场地压显现状况及监测情况及时进行有效的安全处置。报告提交后围绕地压岩层活动以及对露天采矿的影响问题进行了专题答辩,在辩论中有提出与河南快3走势图结论相左的意见和观念,河南快3走势图通过大量数据分析,坚持自己的研究成果。

长期监测  验出结论正确

2008117开始,大红山铁矿启动井下采空区地压、地应力监测项目。2009124850m水平与790m水平盲斜井交岔口处发生陷落冒顶。41,在850m运输平巷绞车硐室东北方垮落形成20m2左右的空区,到423绞车硐室门口裂缝明显增大,空区上方已能看见提升箕斗所用的钢绳。520850m运输平巷有新掉落的岩石,垮塌区前方顶板出现一条长约3m,宽约3cm的裂缝,绞车硐室与垮塌区贯通,顶板出现了许多裂缝,卷扬机下沉。523绞车硐室内垮塌量增加,垮塌继续。1024920m又出现垮塌,119,听到920平巷垮落声响,垮塌继续往地表发展。1121920m回风平巷风速加大,垮塌面积继续扩大。

目前,开采至+420m水平时,+440m+460m+480m沿脉巷道与进路相交处地压显现明显,均需用钢筋混凝土浇注支护。经分析,在巷道进路两侧矿柱中形成了应力升高区,进路顶板上方形成应力降低区,在进路拱角、进路立面墙角处应力升高现象加剧与科研预期一致。

现在,主采区从空区顶板至已经确定的冒落标高+970m水平,形成了垂直高度为470m的垮塌区,其垮塌向地表崩落轨迹移动趋势见证了河南快3走势图的科研预测,在采空区高度仅为60m左右的情况下,该岩体移动垮塌高度在国内矿山实属罕见。这对大红山铁矿地压控制、地下-露天联合开采规划具有重要的指导作用。

四十多年来,河南快3走势图针对我国非煤固体矿山安全生产的特点和实际,长期致力于矿山及特大采空区地压监测和活动规律研究,冬瓜山铜矿特大采空区的地压监测研究获得国家科技进步二等奖。在大红山铁矿特定的开采环境下,科研人员认真调查、详细分析矿区地质条件及岩石试验,借助先进的数值模拟软件和多年的研究成果,认为断层等结构面是引发大红山铁矿大规模地压活动的主要因素,大胆提出按松散系数和煤炭系统研究总结的岩体冒落和地表变形经验公式预测顶板最大移动带高度不适合大红山铁矿,本次顶板岩移冒落规律的研究对类似矿山具有一定的借鉴意义,为该类矿山的安全高效开采指明了方向。

 

 

 

新闻来源:马鞍山矿山研究院 发布时间:2010-6-22 8:54:00 阅读:

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