卸压开采理论与实践PDF电子书下载

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1 绪论 1

1.1 深部开采（挖）及采空区存在现状 1

1.1.1 深部开采（挖）现状 2

1.1.2 采空区存在现状 3

1.2 卸压开采及采空区处理传统方法综述 4

1.2.1 卸压开采综述 4

1.2.1.1 卸压理论概述 4

1.2.1.2 卸压开采方法简单分类 7

1.2.1.3 卸压开采的研究方法综述 8

1.2.1.4 卸压开采展望 10

1.2.2 采空区处理传统方法综述 10

1.2.2.1 采空区处理的基本方法 11

1.2.2.2 采空区处理的传统联合法 12

1.2.2.3 采空区处理传统方法的特点 13

1.3 本书提出的科学问题及关键技术问题 13

1.4 卸压开采与采空区处理关键技术及其应用概况 15

1.4.1 切槽放顶法 15

1.4.2 钻孔爆破卸压技术 16

1.4.3 硐室与深孔爆破 17

1.4.4 一种急倾斜矿体开采的采空区处理与卸压开采方法 18

参考文献 18

2 水平至缓倾斜矿体开采的切槽放顶法与地压控制 28

2.1 科学问题与技术核心 28

2.1.1 问题的提出 28

2.1.2 技术核心推导 28

2.1.2.1 切槽位置研究 30

2.1.2.2 切槽深度研究 33

2.1.2.3 切槽宽度研究 35

2.1.3 科学问题分析 39

2.1.3.1 顶板应力的理论分析 39

2.1.3.2 顶板应力的数值模拟分析 41

2.2 切槽放顶地压控制实践 48

2.2.1 东桐峪金矿顶板冲击地压控制实践 48

2.2.1.1 切槽放顶施工 48

2.2.1.2 应力调整效果的声发射监测评价 52

2.2.2 辽宁金凤黄金矿业有限公司顶板冲击地压控制实践 54

2.2.2.1 矿山概述 54

2.2.2.2 切槽放顶位置观测研究 54

2.2.2.3 施工效果评价 55

2.2.3 鸡西矿业集团沿空留巷地压控制实践 55

2.2.3.1 鸡西矿业集团沿空留巷布置及地压显现特征 56

2.2.3.2 切槽放顶在鸡西矿业集团沿空留巷中的应用 57

2.2.3.3 切槽放顶沿空留巷建议 61

2.2.4 大峪口磷矿顶板冲击地压控制实践 62

2.2.4.1 顶板极限跨度的理论计算 63

2.2.4.2 顶板极限跨度与切顶深度的ANSYS分析 64

2.2.4.3 顶板应力状态的数值模拟 67

2.2.4.4 采空区处理的相似模拟 71

2.2.4.5 考虑层理单元的数值模拟与相似模拟比较研究 79

2.2.4.6 施工效果评价 82

2.3 本章小结 84

参考文献 84

3 深埋井巷的钻孔爆破卸压 87

3.1 钻孔爆破卸压机理的静态模拟研究 87

3.1.1 模型建立 88

3.1.2 巷帮钻孔间距研究 88

3.1.3 巷帮钻孔深度研究 90

3.1.4 钻孔并孔底少量装药的卸压效果静态模拟 92

3.1.5 静态模拟小结 93

3.2 钻孔爆破卸压机理的动态模拟研究 94

3.2.1 爆炸计算模型与验算 94

3.2.1.1 ANSYS/LS-DYNA爆炸计算模型及验算 94

3.2.1.2 FLAC3D动力计算流程及阻尼选择 98

3.2.2 巷道掘进端面动态模拟 100

3.2.2.1 FLAC3D动态模拟 101

3.2.2.2 钻孔布置及卸压方式模拟 102

3.2.2.3 钻孔超深长度模拟 103

3.2.2.4 超深钻孔的装药长度模拟 104

3.2.2.5 巷道端面模拟小结 104

3.2.3 巷帮动态模拟 105

3.2.3.1 初始支承压力模拟 105

3.2.3.2 钻孔深度模拟 105

3.2.3.3 装药量模拟 106

3.2.3.4 钻孔间距模拟 108

3.2.3.5 巷帮模拟小结 109

3.3 钻孔爆破卸压的数值模拟总结 110

3.4 岩爆控制实践 111

3.4.1 豫灵某万米平硐岩爆控制 111

3.4.1.1 钻孔爆破卸压参数确定 111

3.4.1.2 卸压效果观察 112

3.4.1.3 某万米平硐卸压试验小结 113

3.4.2 文峪金矿超千米埋深盲竖井岩爆控制 113

3.4.2.1 钻孔爆破卸压参数确定 114

3.4.2.2 钻孔爆破卸压效果观察 114

3.4.2.3 盲竖井掘进卸压试验小结 115

3.4.3 金川龙首矿巷道帮臌的钻孔爆破卸压 116

3.4.3.1 施工方案 116

3.4.3.2 巷道帮臌治理效果 117

3.5 本章小结 118

参考文献 118

4硐室与深孔爆破地压控制 121

4.1 科学问题及技术核心 121

4.2 急倾斜薄脉矿体开采的V形切槽与上盘闭合法 121

4.2.1 概述 121

4.2.2 V形切槽顶板闭合法简介 122

4.2.3 切槽位置的材料力学研究 122

4.2.4 V形切槽顶板闭合法的力学仿真 125

4.2.5 施工与预算 127

4.2.6 施工效果评价 128

4.3 急倾斜厚脉矿体开采的硐室与深孔爆破法 128

4.3.1 概述 128

4.3.1.1 开采现状 128

4.3.1.2 矿床地质与岩体力学参数评价 129

4.3.2 矿柱回收与采空区处理方案简介 134

4.3.2.1 间隔间柱抽采及采空区的硐室与深孔爆破法 134

4.3.2.2 间柱全采及间隔间柱控制爆破堆坝法 135

4.3.3 矿柱回收及采空区处理方案的数值模拟 136

4.3.3.1 仿真模型与边界条件 136

4.3.3.2 间隔间柱抽采及采空区的硐室与深孔爆破法论证 137

4.3.3.3 间柱全采及间隔间柱控制爆破堆坝法论证 145

4.3.3.4 位移矢量分析 146

4.3.4 矿柱回收与采空区处理施工方案 148

4.3.5 矿柱回收与采空区处理建议与评价 149

4.4 本章小结 150

参考文献 150

5急倾斜矿体开采的卸压开采与采空区处理 152

5.1 卸压开采与采空区处理的科学问题及技术核心 152

5.2 硬岩矿山卸压开采与采空区处理方案研究 152

5.2.1 工程地质与开采现状 153

5.2.2 ANSYS数值分析 155

5.2.2.1 采空区应力状态数值分析 155

5.2.2.2 巷道底板下向爆破的隔断开采深度研究 157

5.2.2.3 上盘卸压施工巷道离矿体水平距离研究 158

5.2.2.4 上下盘巷道同时V形爆破和底板隔断开采的必要性研究 158

5.2.2.5 ANSYS研究小结 159

5.2.3 FLAC3D分析 160

5.2.3.1 矿柱稳定性分析 160

5.2.3.2 矿柱回采前后采空区稳定性评价 160

5.2.3.3 巷道底板的隔断开采深度研究 161

5.2.3.4 上盘卸压施工巷道离矿体水平距离研究 162

5.2.3.5 上下盘巷道同时V形爆破和底板隔断开采的必要性研究 163

5.2.4 ANSYS与FLAC3D比较分析 164

5.2.5 硬岩矿山采空区处理与卸压开采评价 164

5.3 软弱围岩的卸压开采与采空区处理方案研究 165

5.3.1 工程地质及开采现状调查 166

5.3.2 急倾斜采空区处理与卸压开采参数研究 169

5.3.2.1 上盘脉外施工巷道的位置探索 169

5.3.2.2 上盘巷道底板的隔断开采深度探索 172

5.3.3 急倾斜采空区矿柱回收与卸压开采效果评价 174

5.3.3.1 间隔间柱抽采的稳定性评价 175

5.3.3.2 间柱抽采后单一采空区卸压开采的效果评价 176

5.3.3.3 临近采场分隔间柱的安全回采比例探索 177

5.3.3.4 两相邻采空区都间隔间柱抽采并卸压开采的效果评价 181

5.3.4 矿柱回收及卸压开采的施工顺序与炮孔布置 182

5.3.5 勘探线64-70间补充施工的巷道工程设计 185

5.3.6 软弱围岩矿山采空区处理与卸压开采评价与建议 185

5.4 本章小结 187

参考文献 188

后记 189

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