铜坑矿细脉带矿体特大事故隐患区治理研究

论文摘要

铜坑锡矿是华锡集团有限责任公司的一个主体矿山,随着矿山开采的不断深入,开采技术条件日趋复杂。浅部细脉带矿体矿石自燃所导致的资源损失以及地下开采所形成的大量采空区严重制约了矿山的生产与发展。为了充分利用有限的矿产资源,保障井下作业人员与设备安全及保护矿山环境,采取积极有效的措施进行矿山火区事故隐患区及空区地压灾害的治理对实现矿山可持续发展具有重要意义。本文以铜坑矿细脉带矿体为研究对象,针对如何治理矿山事故隐患问题开展研究,主要研究内容如下:(1)以矿区的工程地质条件为基础,分析了矿山围岩特性和开采技术条件,研究了矿体发火机理,提出了有效的灭火方法。根据矿山现存空区的分布,结合地压的监测资料与地表塌陷情况,分析出危险区范围,进行采空区稳定性数值模拟与分析。(2)根据细脉带矿体的开采历史背景及铜坑矿三大矿体赋存的特殊情况,本着快速、高效、灵活的方案选择原则,对细脉带矿体560m以下空区与细脉带矿体560m以上隔火矿柱与空区的隐患治理提出了相应方案,并对可行性方案的安全及技术经济效果进行综合分析。(3)开展集束孔大爆破技术的事故隐患治理技术研究,确定了爆破参数,分析了爆破效应及爆破后存在的问题,建立了爆破效果预测及块度的数学模型,提出了防止大爆破有害效应的安全技术措施。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究目的与意义
• 1.2 研究内容与方法
• 1.2.1 研究的主要内容
• 1.2.2 研究思路与方法
• 第二章 矿山开采现状及事故隐患分析
• 2.1 引言
• 2.2 工程地质概况
• 2.2.1 矿区与矿床地质
• 2.2.2 细脉带矿体地质特征
• 2.3 开采技术条件与开采现状
• 2.3.1 围岩特性与开采技术条件
• 2.3.2 细脉带开采现状
• 2.4 火区特大事故隐患治理与开采环境控制
• 2.4.1 矿体发火机理
• 2.4.2 火区事故隐患与治理措施
• 2.4.3 火区下细脉带开采环境控制
• 2.5 采空区与地压灾害隐患
• 2.5.1 现存空区情况
• 2.5.2 地压灾害隐患
• 2.5.3 地压安全性分析
• 2.5.4 采空区稳定性数值模拟
• 2.6 本章小结
• 第三章 事故隐患治理技术方案优选
• 3.1 引言
• 3.2 方案选择的原则与实施
• 3.2.1 方案选择的基本原则
• 3.2.2 方案实施步骤及目标
• 3.3 技术方案的选择
• 3.3.1 技术方案选择的思路
• 3.3.2 细脉带矿体560m以下空区处理方案
• 3.3.3 细脉带矿体560m以上隔火矿柱与空区处理方案
• 3.4 技术方案的确定
• 3.4.1 可行技术方案的主要特点及预期治理效果
• 3.4.2 可行技术方案安全及技术经济效果综合分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 隐患区集束孔大爆破治理技术
• 4.1 引言
• 4.2 束状深孔爆破机理及特点
• 4.2.1 束状竖直大直径深孔爆破机理
• 4.2.2 爆破效果预测及块度数学模型
• 4.2.3 束状深孔爆破的基本特点
• 4.3 集束孔爆破孔网参数设计
• 4.3.1 最小的抵抗线的确定
• 4.3.2 硐室爆破参数
• 4.4 爆破工艺与参数
• 4.4.1 爆破硐室、炮孔布置与施工工艺
• 4.4.2 起爆网络及可靠性
• 4.4.3 装药结构与施工工艺
• 4.5 爆破效应与安全技术措施
• 4.5.1 大爆破产生的效应分析
• 4.5.2 大爆破安全技术措施
• 4.5.3 地压监控与火区控制
• 4.6 本章小结
• 第五章 全文总结
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 攻读硕士期间主要研究成果